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As alterações climáticas são um problema sério que exige prioridade global. Países de todo o mundo estão a desenvolver políticas para reduzir os efeitos do aquecimento global e das alterações climáticas. Por exemplo, a União Europeia propõe um conjunto abrangente de diretrizes para alcançar a neutralidade climática até 2050. Da mesma forma, o Pacto Ecológico Europeu prioriza a redução das emissões de gases com efeito de estufa.
Capturar o dióxido de carbono (CO2) emitido e convertê-lo quimicamente em produtos comerciais úteis é uma forma de limitar o aquecimento global e mitigar seus efeitos. Atualmente, cientistas estão explorando a tecnologia de captura e utilização de carbono (CCU) como uma maneira promissora de expandir o armazenamento e o processamento de dióxido de carbono a baixo custo.
No entanto, a pesquisa global em CCU (Captura e Utilização de Carbono) está amplamente limitada a cerca de 20 compostos transformadores. Dada a diversidade de fontes de emissão de CO2, a disponibilidade de uma gama mais ampla de compostos é crucial, o que exigirá pesquisas mais aprofundadas sobre processos capazes de converter CO2 mesmo em baixas concentrações.
Uma equipe de pesquisadores da Universidade Chung-Ang, na Coreia do Sul, está conduzindo pesquisas sobre processos de CCU (Captura e Utilização de Carbono) que utilizam resíduos ou recursos naturais abundantes como matéria-prima, a fim de garantir sua viabilidade econômica.
Uma equipe de pesquisa liderada pelo Professor Sungho Yoon e pelo Professor Associado Chul-Jin Lee publicou recentemente um estudo que discute o uso de dióxido de carbono industrial e dolomita, uma rocha sedimentar comum rica em cálcio e magnésio, para produzir dois produtos com potencial comercial: formiato de cálcio e óxido de magnésio.
“Há um interesse crescente na utilização de dióxido de carbono para produzir produtos valiosos que possam ajudar a mitigar os efeitos das mudanças climáticas, ao mesmo tempo que geram benefícios econômicos. Combinando reações de hidrogenação de dióxido de carbono e reações de troca catiônica, desenvolvemos um método para a purificação simultânea de óxidos metálicos e processos para a produção de formiatos valiosos”, comentou o Professor Yin.
Em seu estudo, os cientistas utilizaram um catalisador (Ru/bpyTN-30-CTF) para adicionar hidrogênio ao dióxido de carbono, resultando em dois produtos de valor agregado: formiato de cálcio e óxido de magnésio. O formiato de cálcio, um aditivo para cimento, descongelante e aditivo para ração animal, também é utilizado no curtimento de couro.
Em contrapartida, o óxido de magnésio é amplamente utilizado nas indústrias da construção civil e farmacêutica. Este processo não só é viável, como também extremamente rápido, produzindo o produto em apenas 5 minutos à temperatura ambiente. Além disso, os pesquisadores estimam que este processo poderia reduzir o potencial de aquecimento global em 20% em comparação com os métodos tradicionais de produção de formiato de cálcio.
A equipe também está avaliando se o método desenvolvido pode substituir os métodos de produção existentes, estudando seu impacto ambiental e viabilidade econômica. "Com base nos resultados, podemos afirmar que nosso método é uma alternativa ecologicamente correta à conversão de dióxido de carbono, capaz de substituir os métodos tradicionais e contribuir para a redução das emissões industriais de dióxido de carbono", explicou o professor Yin.
Embora a conversão de dióxido de carbono em produtos úteis pareça promissora, esses processos nem sempre são fáceis de escalar. A maioria das tecnologias de CCU (Captura e Utilização de Carbono) ainda não foi comercializada porque sua viabilidade econômica é baixa em comparação com os processos comerciais convencionais. "Precisamos combinar o processo de CCU com a reciclagem de resíduos para torná-lo ambiental e economicamente viável. Isso poderia ajudar a atingir as metas de emissões líquidas zero no futuro", concluiu o Dr. Lee.
Informações adicionais: Hayoung Yoon et al., Converting Magnesium and Calcium Ion Dynamics in Dolomite into Useful Value-Added Products Using CO2, Journal of Chemical Engineering (2023). DOI: 10.1016/j.cej.2023.143684
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