uma maneira mais verde e mais simples de criar syngas
os pesquisadores da UCLA e da Rice desenvolvem um novo método para produzir gás industrial vital
pesquisadores da UCLA Samueli School of Engineering, Rice University e UC Santa Barbara desenvolveram uma maneira mais fácil e mais verde de criar syngas.
um estudo detalhando seu trabalho é publicado hoje na Nature Energy.
Syngas (o termo é abreviação de” gás de síntese”) é uma mistura de monóxido de carbono e gases de hidrogênio. É usado para fazer amônia, metanol, outros produtos químicos industriais e combustíveis. O processo mais comum para a criação de gás de síntese é a gaseificação do carvão, que usa vapor e oxigênio (do ar) a altas temperaturas, um processo que produz grandes quantidades de dióxido de carbono.
uma maneira mais ecológica de criar gás de síntese, chamada reforma a seco de metano, envolve a reação de dois gases de efeito estufa potentes — metano (por exemplo, de gás natural) e dióxido de carbono. Mas esse processo não é amplamente utilizado em escalas industriais, em parte porque requer temperaturas de pelo menos 1.300 graus Fahrenheit (700 graus Celsius) para iniciar a reação química.Na última década, os pesquisadores tentaram melhorar o processo de criação de gás de síntese usando várias ligas metálicas que poderiam catalisar a reação química necessária em temperaturas mais baixas. Mas os testes foram ineficientes ou resultaram na cobertura dos catalisadores de metal no coque, um resíduo principalmente de carbono que se acumula durante o processo.Na nova pesquisa, os engenheiros encontraram um catalisador mais adequado: cobre com alguns átomos do rutênio de metais preciosos expostos à luz visível. Com a forma de uma pequena protuberância de cerca de 5 nanômetros de diâmetro (um nanômetro é um bilionésimo de metro) e deitado sobre um suporte de óxido de metal, o novo catalisador permite uma reação química que produz seletivamente gás de síntese dos dois gases de efeito estufa usando luz visível para conduzir a reação, sem exigir qualquer entrada adicional de energia térmica.Além disso, em princípio, o processo requer apenas luz solar concentrada, o que também impede o acúmulo de coque que atormentou métodos anteriores.
“gás de síntese é usado ubiquitously na indústria química para criar muitos produtos químicos e materiais que permitem que a nossa vida diária”, disse Emily Carter, uma UCLA distinto professor de química e engenharia biomolecular, e um autor correspondente do papel. “O que é empolgante sobre esse novo processo é que ele oferece a oportunidade de reagir aos gases de efeito estufa capturados — reduzindo as emissões de carbono para a atmosfera — enquanto cria essa matéria-prima química crítica usando um catalisador barato e energia renovável na forma de luz solar em vez de usar combustíveis fósseis.Carter também é vice-chanceler executivo e reitor da UCLA.John Mark Martirez, um cientista Assistente de projeto da UCLA, realizou a análise mecânica quântica da reação, mostrando o processo passo a passo átomo por átomo da reação química que cria os gases.
o primeiro autor do estudo é Linan Zhou, um estudioso de pós-doutorado na Rice. Outros autores seniores incluem professores de Rice, Naomi Halas e Peter Nordlander e da UC Santa Barbara, liderados por Phillip Christopher.
a pesquisa foi apoiada pelo escritório de pesquisa científica da Força Aérea por meio do Programa de iniciativa de pesquisa universitária multidisciplinar do Departamento de defesa e pela Fundação Welch, que apóia a pesquisa fundamental em Química.
