As células de hidrogênio já estão alimentando ônibus em cidades como Londres. Imagem: Sludge G via Flickr
De transformar o dióxido de carbono em combustível para permitir que carros circulem na água, pesquisadores científicos em todo o mundo estão liberando o potencial de novas fontes de energia.
A biologia molecular tem sido usado por cientistas em os EUA para fazer um catalisador que pode dividir a água em hidrogênio e oxigênio. Isso significa que um material biotecnológico verdadeiramente renovável poderia ser usado para ajudar a carros correr sobre a água.
Na China, os químicos têm anunciou um nanofabric - um catalisador juntos átomos de cada vez - que pode começar o processo de transformar o dióxido de carbono em combustível.
E com o que parece um timing perfeito, um novo empreendimento tecnológico na Suíça espera ser a primeira fábrica comercial a dióxido de carbono a partir do ar colheita.
As duas primeiras proposições ainda estão em fase de laboratório, e a terceira ainda precisa provar sua viabilidade. Mas os avanços do laboratório mantêm vivas as esperanças do máximo em reciclagem de energia.
No primeiro processo, a água fornece a energia para uma reação química que impulsiona um veículo e, em seguida, acaba novamente como a água do tubo de escape de um carro. E no segundo, um gás liberado como emissões de combustível fóssil poderia ser transformado em combustível.
Catalisador de platina
A célula de combustível de hidrogênio há muito tempo começou a fornecer energia para o vôo espacial tripulado, e já está em uso no transporte público urbano, com um catalisador de platina fusão de combustível de hidrogênio e oxigênio do ar para liberar a energia elétrica e água.
Mas a platina é rara e cara para a minha. E o hidrogênio, apesar de ser o elemento mais comum no universo, é um material complicado de manusear em massa.
Trevor Douglas, professor de química no Universidade de Indiana, EUA e colegas relatório em Nature Chemistry que eles exploraram a capacidade de um vírus de auto-montar blocos de construção genética e incorporar uma enzima muito sensível chamada hidrogenase que pode absorver prótons e cuspir gás hidrogênio. Eles apelidaram de P22-Hyd.
“O resultado final é uma partícula semelhante a um vírus que se comporta da mesma forma que um material altamente sofisticado que catalisa a produção de hidrogênio”, explica o professor Douglas.
“O material é comparável ao da platina, exceto que é verdadeiramente renovável. Você não precisa miná-lo; você pode criá-lo à temperatura ambiente em grande escala usando tecnologia de fermentação. É biodegradável. É um processo muito verde para fazer um material sustentável de alto nível ”.
"Nós temos uma crença fundamental de que as coisas não podem continuar do jeito que eles foram acontecendo, com mais e mais petróleo a ser bombeado para fora do solo"
O P22-Hyd funciona em duas direções: quebra as ligações químicas da água para produzir hidrogênio, e funciona ao contrário para recombinar hidrogênio e oxigênio para gerar energia. Por isso, poderia ser usado tanto para fabricar hidrogênio como para queimá-lo.
Até agora, os cientistas estabeleceram o que poderia emergir, e essa pesquisa é apenas outra exemplo da engenhosidade e imaginação que engenheiros e químicos estão demonstrando em uma série de tentativas de encontrar novas maneiras de enfrentar a crise global de energia precipitada pela mudança climática, que se consequência da combustão pródigo de combustíveis fósseis é.
A mudança climática é impulsionada pelo acúmulo sem remorso na atmosfera de dióxido de carbono liberado pela combustão de combustíveis fósseis - e os químicos já propuseram que a gases de efeito estufa poderiam ser reciclados.
Tentativas de capturar carbono até agora não prometem, e a tecnologia necessária para transformar o dióxido de carbono de volta em algo que queima ainda está em sua infância.
Estrutura atômica
Mas Shan Gao e colegas de pesquisa no Laboratório Nacional de Física de Hefei na MicroscaleChina relatório no Nature journal eles descobriram uma maneira de organizar a estrutura atômica do cobalto e do óxido de cobalto para transformar o metal em algo que possa mais eficientemente "reduzir" o dióxido de carbono na matéria-prima para produtos químicos de alto valor - um dos quais seria o combustível líquido.
É importante ressaltar que o novo arranjo de cobalto e óxido de cobalto está em camadas com apenas quatro átomos de espessura, e é essa estrutura requintadamente refinada que permite que o processo de redução comece com baixas energias - o que poderia torná-lo uma ferramenta prática para conversão de grandes quantidades de dióxido de carbono capturado em algo de valor.
Neste momento, o que é anunciado como a primeira tecnologia comercial do mundo a filtrar dióxido de carbono do ar, espera recuperar apenas 900 toneladas do gás do efeito estufa por ano - equivalente às emissões dos escapes dos carros 200 - e vendê-lo a estufas para fertilizar culturas comerciais, ou para o mercado de refrigerantes para fornecer o fizz em um refrigerante.
Mas o gás capturado poderia finalmente estar disponível como matéria-prima para combustível, de acordo com Dominique Kronenberg, diretora de operações da empresa com sede na Suíça. Climeworks AG, que está trabalhando na demonstração comercial de CO atmosférico2 tecnologia de captura.
“Temos uma crença fundamental de que as coisas não podem continuar do jeito que estão acontecendo, com cada vez mais petróleo sendo bombeado para fora do solo”, diz ele. "Haverá um fim, mais cedo ou mais tarde." Clima Notícias Network
Sobre o autor
Tim Radford é um jornalista freelancer. Ele trabalhou para The Guardian para 32 anos, tornando-se (entre outras coisas) editor letras, editor de artes, editor literário e editor de ciência. Ele ganhou o Associação de Escritores científica britânica prêmio para o escritor de ciência do ano quatro vezes. Ele serviu no comitê do Reino Unido para o Década Internacional para Redução de Desastres Naturais. Ele deu palestras sobre ciência e mídia em dezenas de cidades britânicas e estrangeiras.
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