Um novo método de captura de carbono foi desenvolvido para capturar o dióxido de carbono das emissões de combustíveis fósseis
As emissões de gases de efeito estufa são o maior contribuinte para as mudanças climáticas. As emissões de gases de efeito estufa críticos são resultado da industrialização em grande escala e da atividade humana. A maioria dessas emissões de efeito estufa são de gás carbônico (CO2) proveniente da queima de combustíveis fósseis. A concentração total de CO2 na atmosfera aumentou mais de 40% desde o início da era da industrialização. Este aumento constante das emissões de gases com efeito de estufa está a aquecer o avião no que é denominado como 'aquecimento global', uma vez que as simulações em computador mostraram que as emissões são responsáveis pelo aumento da temperatura média da superfície da Terra ao longo do tempo, indicando 'mudanças climáticas' devido a mudanças nos padrões de precipitação, gravidade das tempestades, níveis do mar, etc. «O dióxido de carbono proveniente das emissões é um aspecto crítico do combate às alterações climáticas. Carbono a tecnologia de captura existe há décadas, mas recentemente adquiriu mais foco devido a preocupações ambientais.
Uma nova metodologia de captura de carbono
O procedimento padrão de carbono a captura envolve capturar e separar o CO2 de uma mistura gasosa e, em seguida, transportá-lo para armazenamento e armazená-lo remotamente longe da atmosfera, geralmente no subsolo. Este processo consome muita energia, envolve diversos problemas técnicos, riscos e limitações, por exemplo, alta probabilidade de vazamento no local de armazenamento. Um novo estudo publicado em Chem descreve uma alternativa promissora para a captura de carbono. Cientistas do Departamento de Energia dos EUA desenvolveram um método exclusivo para remover CO2 de usinas de energia que queimam carvão e este processo requer 24 por cento menos energia quando comparado aos benchmarks que são atualmente implantados na indústria.
Os pesquisadores trabalharam na ocorrência natural orgânico compostos chamados bis-iminoguanidinas (BIGs), que têm a capacidade de se ligar a ânions carregados negativamente, como visto em estudos anteriores. Eles pensaram que esta propriedade específica dos BIGs também deveria ser aplicável aos ânions bicarbonato. Assim, os BIGs podem agir como um sorvente (uma substância que recolhe outras moléculas) e converter CO2 em calcário sólido (carbonato de cálcio). A cal sodada é uma mistura de hidróxidos de cálcio e sódio usada por mergulhadores, submarinos e outros ambientes respiratórios fechados para filtrar o ar exalado e evitar qualquer acúmulo perigoso de CO2. O ar pode ser reciclado várias vezes. Por exemplo, os rebreathers para mergulhadores permitem-lhes permanecer subaquático por muito tempo, o que de outra forma seria impossível.
Um método único que exige menos energia
Com base neste entendimento eles desenvolveram um ciclo de separação de CO2 que utilizou uma solução aquosa BIG. Neste método específico de captura de carbono, eles passaram o gás de combustão através da solução, o que fez com que as moléculas de CO2 se ligassem ao sorvente BIG e essa ligação as cristalizaria em um tipo sólido de orgânico calcário. Quando esses sólidos fossem aquecidos a 120 graus Celsius, o CO2 ligado seria liberado e poderia então ser armazenado. Uma vez que este processo ocorre a temperaturas relativamente mais baixas em comparação com os métodos existentes de captura de carbono, a energia necessária para o processo é reduzida. E, o sorvente sólido poderia ser dissolvido novamente em água e reciclado para reutilização.
As tecnologias atuais de captura de carbono têm muitos problemas persistentes como problemas com armazenamento, alto custo de energia, etc. O principal problema é o uso de absorventes líquidos que evaporam ou se decompõem com o tempo e também requerem pelo menos 60 por cento da energia total para aquecê-los, o que é muito Alto. O sorvente sólido no estudo atual superou a limitação de energia porque o CO2 é capturado de um sal de bicarbonato sólido cristalizado que exigia cerca de 24% menos energia. Também não houve perda de sorvente, mesmo após 10 ciclos consecutivos. Essa menor necessidade de energia pode reduzir os custos de captura de carbono e, quando consideramos bilhões de toneladas de CO2, esse método pode ser muito impactante ao anular as emissões de gases de efeito estufa por meio de uma captura adequada.
Uma limitação deste estudo é a capacidade relativamente baixa de CO2 e a taxa de absorção, que se deve à solubilidade limitada do sorvente BIG em água. Os pesquisadores estão buscando combinar solventes tradicionais, como aminoácidos, com esses GRANDES sorventes para resolver essa limitação. A experiência atual foi realizada em pequena escala, na qual 99% do CO2 foi removido dos gases de exaustão. O processo precisa de ser ainda mais optimizado para que possa ser ampliado para capturar pelo menos uma tonelada de CO2 todos os dias e de quaisquer diferentes tipos de emissões. O método deve ser robusto no tratamento de contaminações nas emissões. O objetivo final de uma tecnologia de captura de carbono seria capturar diretamente CO2 da atmosfera usando um método acessível e energeticamente eficiente.
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Fontes)
Williams N et al. 2019. Captura de CO2 via dímeros de bicarbonato ligado a hidrogênio cristalino. Chem.
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2018.12.025
