{"id":61341,"date":"2017-03-08T11:00:47","date_gmt":"2017-03-08T14:00:47","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=61341"},"modified":"2017-03-08T08:58:54","modified_gmt":"2017-03-08T11:58:54","slug":"reacao-controlada-por-luz-transforma-co2-diretamente-em-combustivel","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/reacao-controlada-por-luz-transforma-co2-diretamente-em-combustivel\/","title":{"rendered":"Rea\u00e7\u00e3o controlada por luz transforma CO2 diretamente em combust\u00edvel"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Um catalisador sintetizado na forma de min\u00fasculas nanopart\u00edculas converte di\u00f3xido de carbono (CO2) em metano usando apenas luz ultravioleta como fonte de energia.<\/p>\n

Os qu\u00edmicos t\u00eam procurado h\u00e1 muito tempo um fotocatalisador<\/a> eficiente para acelerar essa rea\u00e7\u00e3o porque isso pode ajudar a reduzir os n\u00edveis crescentes de di\u00f3xido de carbono em nossa atmosfera, convertendo-o em metano que, apesar de ser um g\u00e1s de efeito estufa ainda mais poderoso, \u00e9 tamb\u00e9m um componente-chave para muitos tipos de combust\u00edveis, ou pode ele pr\u00f3prio ser usado diretamente como combust\u00edvel.<\/p>\n

Outra grande vantagem do processo \u00e9 que praticamente n\u00e3o s\u00e3o gerados produtos secund\u00e1rios indesej\u00e1veis na rea\u00e7\u00e3o, como o mon\u00f3xido de carbono. Essa forte seletividade da cat\u00e1lise induzida pela luz tamb\u00e9m pode se estender a outras rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas importantes, dizem os pesquisadores.<\/p>\n

CO2 + luz = metano<\/strong><\/p>\n

Xiao Zhang e seus colegas da Universidade Duke, nos EUA, sintetizaram nanocubos de r\u00f3dio que atingiram o tamanho ideal para absorver a luz na faixa do ultravioleta pr\u00f3ximo. Esse efeito da luz sobre part\u00edculas em nanoescala \u00e9 dirigido por quasipart\u00edculas conhecidas como pl\u00e1smons de superf\u00edcie<\/a>, as mesmas que deram origem \u00e0 plasm\u00f4nica<\/a> em sistemas de comunica\u00e7\u00e3o e computa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Pequenas quantidades de nanopart\u00edculas foram colocadas em uma c\u00e2mara de rea\u00e7\u00e3o, na qual foram injetadas misturas de di\u00f3xido de carbono e hidrog\u00eanio.<\/p>\n

Quando Zhang aqueceu as nanopart\u00edculas a 300\u00ba C, a rea\u00e7\u00e3o gerou uma mistura igual de metano e mon\u00f3xido de carbono, um g\u00e1s venenoso. Mas quando ele desligou o calor e iluminou a c\u00e2mara com uma l\u00e2mpada LED ultravioleta de alta pot\u00eancia, o di\u00f3xido de carbono e o hidrog\u00eanio reagiram a temperatura ambiente e, melhor de tudo, a rea\u00e7\u00e3o produziu quase exclusivamente metano.<\/p>\n

“N\u00f3s descobrimos que, quando iluminamos as nanoestruturas de r\u00f3dio, podemos for\u00e7ar a rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica para ir em uma dire\u00e7\u00e3o mais do que na outra. Assim, n\u00f3s come\u00e7amos a escolher como a rea\u00e7\u00e3o \u00e9 conduzida usando a luz de uma maneira que n\u00f3s n\u00e3o conseguimos fazer usando o calor,” explicou o professor Henry Everitt.<\/p>\n

Essa seletividade – a capacidade de controlar a rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica de modo que ela gere o produto desejado com poucos ou nenhum produto secund\u00e1rio – \u00e9 um fator importante na determina\u00e7\u00e3o do custo e da viabilidade de rea\u00e7\u00f5es em escala industrial, detalhou Zhang.<\/p>\n

\n

\"Rea\u00e7\u00e3o<\/p>\n

Esquema da rea\u00e7\u00e3o que produz metano a partir do CO2 por meio de um fotocatalisador. [Imagem: Xiao Zhang et al. – 10.1038\/NCOMMS14542]<\/div>\n<\/div>\n

R\u00f3dio<\/strong><\/p>\n

Agora, a equipe planeja testar se sua t\u00e9cnica de luz pode controlar outras rea\u00e7\u00f5es que s\u00e3o atualmente catalisadas com r\u00f3dio. Ajustando o tamanho das nanopart\u00edculas, eles tamb\u00e9m esperam desenvolver uma vers\u00e3o do catalisador<\/a> que seja alimentado pela luz solar, criando uma rea\u00e7\u00e3o de energia solar que poderia ser integrada em sistemas de energia renov\u00e1vel.<\/p>\n

Talvez tamb\u00e9m seja poss\u00edvel trabalhar com nanopart\u00edculas de outros metais, uma vez que o r\u00f3dio<\/a> \u00e9 um dos elementos mais raros na Terra – e, portanto, \u00e9 muito caro. Apesar disso, o r\u00f3dio desempenha um papel surpreendentemente importante na economia. Pequenas quantidades do metal cinza-prateado s\u00e3o usadas para catalisar uma s\u00e9rie de processos industriais essenciais, incluindo a produ\u00e7\u00e3o de medicamentos, detergentes e fertilizantes nitrogenados.<\/p>\n

\n

Bibliografia:<\/b><\/p>\n

Product selectivity in plasmonic photocatalysis for carbon dioxide hydrogenation<\/i>
\nXiao Zhang, Xueqian Li, Du Zhang, Neil Qiang Su, Weitao Yang, Henry O. Everitt, Jie Liu
\nNature Communications
\nVol.: 8, Article number: 14542
\nDOI: 10.1038\/NCOMMS14542<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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