Reator movido a solar converte CO2 e plástico em combustíveis sustentáveis

Os pesquisadores da Universidade de Cambridge, nos Estados Unidos, desenvolveram um reator movido a energia solar que converte dióxido de carbono (CO2) e resíduos plásticos em combustíveis renováveis.

Nos testes, o CO2 foi convertido em gás de síntese, um bloco de construção essencial para combustíveis líquidos sustentáveis, e as garrafas de plástico foram convertidas em ácido glicólico, amplamente utilizado na indústria de cosméticos.

Segundo os cientistas, o sistema pode ser facilmente ajustado para produzir produtos diferentes, alterando o tipo de catalisador usado no reator. Os resultados foram divulgados na revista Nature Synthesis.

“Converter resíduos em algo útil usando energia solar é um dos principais objetivos de nossa pesquisa”, disse o professor e autor sênior do artigo Erwin Reisner, do Departamento de Química Yusuf Hamied.

De acordo com ele, outras tecnologias de reciclagem movidas a energia fotovoltaica são promissoras para lidar com a poluição plástica e reduzir a quantidade de gases de efeito estufa na atmosfera, mas até o momento, elas não foram combinadas em um único processo.

Como funciona o reator?

Os pesquisadores desenvolveram um reator integrado com dois compartimentos separados: um para plástico e outro para gases de efeito estufa. O sistema usa um absorvedor de luz baseado em perovskita – alternativa promissora ao silício para células solares de próxima geração.

A equipe projetou diferentes catalisadores, que foram integrados ao absorvedor de luz. Ao mudar o catalisador, os cientistas poderiam mudar o produto final. Testes em condições normais de temperatura e pressão mostraram que o reator pode converter eficientemente garrafas plásticas PET e CO2 em diferentes combustíveis à base de carbono, como CO, gás de síntese ou formato, além do ácido glicólico.

O equipamento desenvolvido em Cambridge produziu esses produtos a uma taxa também muito maior do que os processos fotocatalíticos convencionais de redução de CO2.

“Geralmente, a conversão de CO2 requer muita energia, mas com nosso sistema, basicamente, você apenas acende uma luz e começa a converter produtos nocivos em algo útil e sustentável”, disse Motiar Rahaman, co-primeiro autor.

“O que há de tão especial nesse sistema é a versatilidade e a capacidade de ajuste – estamos fazendo moléculas bastante simples à base de carbono no momento, mas, no futuro, poderemos ajustar o sistema para produzir produtos muito mais complexos, apenas trocando o catalisador”, acrescentou Subhajit Bhattacharjee, coautor do artigo.

Economia circular

Reisner recebeu recentemente um novo financiamento do Conselho Europeu de Pesquisa para ajudar no desenvolvimento de seu reator movido a energia solar. Nos próximos cinco anos, eles esperam desenvolver ainda mais o reator para produzir moléculas mais complexas.

Os pesquisadores, inclusive, dizem que técnicas semelhantes poderiam um dia ser usadas para desenvolver uma usina de reciclagem totalmente movida a energia solar.

“Desenvolver uma economia circular, onde fazemos coisas úteis a partir de resíduos em vez de jogá-los em aterros sanitários, é vital se quisermos abordar de forma significativa a crise climática e proteger o mundo natural”, ressaltou Reisner. “E alimentar essas soluções usando o Sol significa que estamos fazendo isso de forma limpa”.