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Pesquisadores da Universidade Metropolitana de Tóquio, no Japão, desenvolveram um novo sistema de captura que remove dióxido de carbono (CO2) diretamente da atmosfera com desempenho sem precedentes.
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Um artigo publicado pela American Chemical Society descreve o estudo, que usa diamina isoforona (IPDA) em um sistema de “separação de fases líquido-sólidas” para remover o de gás carbônico de baixa concentração na atmosfera com 99% de eficiência.
Segundo os responsáveis, o composto é reutilizável com aquecimento mínimo e pelo menos duas vezes mais rápido que os sistemas existentes.
Em todo o mundo, são sentidos os efeitos devastadores das mudanças climáticas, o que requer uma necessidade urgente de novas políticas, estilos de vida e tecnologias que busquem a redução das emissões de carbono.
O campo dedicado aos processos de captura de carbono, remoção e posterior armazenamento ou conversão de dióxido de carbono está se desenvolvendo rapidamente, mas alguns obstáculos precisam ser superados antes que qualquer procedimento possa ser implantado em escala.
E a eficiência é um dos maiores desafios, particularmente nos chamados sistemas de captura direta de ar (DAC). Primeiro porque as atuais concentrações de CO2 tornam as reações químicas com compostos sorventes muito lentas.
Há também a dificuldade de retirar o gás em ciclos de captura mais sustentáveis, que podem ser muito intensivos em energia. Mesmo com esforços para construir plantas DAC, como aquelas que usam hidróxido de potássio e hidróxido de cálcio, ainda existem sérios problemas de eficiência e custos de recuperação, tornando a busca por novos processos notavelmente urgente.
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Taxa de remoção de CO2 do sistema desenvolvido no Japão é 200% mais rápida
Muitos sistemas DAC implicam em borbulhar ar através de um líquido para provocar uma reação química com o dióxido de carbono. À medida que a reação prossegue, mais do produto de reação se acumula no líquido, o que torna as reações subsequentes mais lentas e lentas.
Já sistemas de separação de fases líquido-sólidas como o proposto no estudo japonês oferecem uma solução ideal, na qual o produto da reação sai da solução como sólido. Dessa forma, não há acúmulo de produto no líquido, e a velocidade de reação não diminui muito.
A equipe concentrou sua atenção a IPDA, modificando sua estrutura para otimizar a velocidade de reação e eficiência com uma ampla gama de concentrações de dióxido de carbono no ar, de cerca de 400ppm para até 30%.
Eles descobriram que o composto poderia converter 99% do dióxido de carbono contido no ar em um ácido carbâmico sólido precipitado. O sólido disperso na solução só exigia aquecimento a 60ºC para liberar completamente o dióxido de carbono capturado, recuperando o líquido original.
A taxa em que o dióxido de carbono poderia ser removido foi pelo menos duas vezes mais rápida com esse procedimento que a dos principais sistemas de laboratório DAC, o que o torna o sistema de captura de CO2 mais rápido do mundo na atualidade.
A nova tecnologia da equipe promete desempenho e robustez sem precedentes nos sistemas DAC, com amplas implicações para sistemas de captura de carbono implantados em escala.
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