Pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) desenvolveram uma tecnologia capaz de transformar dióxido de carbono (CO₂), um dos principais gases associados ao aquecimento global, em metanol, metano e outros combustíveis sintéticos. A inovação utiliza um catalisador baseado em magadiita, um mineral de sílica raro, e apresentou desempenho superior ao de sistemas convencionais.
A tecnologia foi criada pelo Grupo de Peneiras Moleculares, Micro e Mesoporosas do Instituto de Química (IQ) da Unicamp e conta com proteção intelectual estruturada pela Agência de Inovação Inova Unicamp. O desenvolvimento ocorreu dentro de um projeto de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PD&I) financiado pela ExxonMobil.
Como funciona a conversão de CO₂ em combustível
O processo utiliza a chamada hidrogenação catalítica do CO₂, reação química em que dióxido de carbono e hidrogênio são combinados sob condições controladas de temperatura e pressão para produzir compostos de maior valor agregado.
O principal produto desejado é o metanol, matéria-prima utilizada na indústria química e energética. Entretanto, a reação também pode gerar subprodutos indesejados, como monóxido de carbono e metano, exigindo catalisadores capazes de direcionar a conversão para o produto de interesse.
Segundo os pesquisadores, um dos principais desafios dos catalisadores convencionais é a água formada durante a reação. O acúmulo de umidade provoca a sinterização das partículas de cobre, reduzindo gradualmente a eficiência do sistema.
Magadiita aumenta a eficiência do catalisador
Para superar esse problema, os cientistas recorreram à magadiita, um silicato de sódio encontrado naturalmente e conhecido por sua estrutura em camadas.
Após modificações químicas que aumentaram sua capacidade de repelir água, o material passou a atuar como suporte para os elementos ativos do catalisador. A característica hidrofóbica ajuda a remover a umidade gerada durante a reação e preserva o desempenho do sistema por mais tempo.
Além disso, a magadiita proporcionou melhor dispersão dos metais ativos, favorecendo a conversão do CO₂ em metanol e reduzindo a necessidade de componentes tradicionalmente utilizados na indústria.
Os testes demonstraram que o novo catalisador operou entre 180°C e 200°C, com pressões de 20 a 30 bar, condições mais brandas que as normalmente utilizadas em processos industriais, que costumam exigir cerca de 270°C e 50 bar.
Aplicações industriais e ambientais
A tecnologia abre possibilidades para diferentes setores produtivos. Uma das aplicações mais promissoras está na purificação do biogás, composto principalmente por metano e dióxido de carbono.
Em vez de apenas remover o CO₂, o sistema permite convertê-lo em metanol, agregando valor econômico ao processo. A solução também pode ser utilizada em instalações industriais que emitem dióxido de carbono, contribuindo para estratégias de captura e aproveitamento do carbono.
Outro diferencial é que o metanol obtido pode servir como matéria-prima para a produção de diversos compostos químicos utilizados em combustíveis, tintas, cosméticos e outras aplicações industriais.
Tecnologia busca aproximação com o mercado
Após os resultados obtidos em laboratório, o próximo passo é ampliar a transferência da tecnologia para o setor produtivo. O processo poderá ocorrer por meio de licenciamento para empresas interessadas em soluções voltadas à descarbonização e ao aproveitamento industrial do carbono.
Para os pesquisadores, a inovação demonstra que o CO₂ pode deixar de ser visto apenas como um resíduo associado às mudanças climáticas e passar a ser utilizado como matéria-prima para a produção de combustíveis e produtos de valor agregado.
