Jatos de plasma transformam gás poluente em ácidos úteis

Pesquisadores usaram rajadas de plasma para transformar o gás carbônico em ácidos uteis para a indústria. O experimento mostrou que o monóxido de carbono (CO) é uma fonte promissora para produzir substâncias ácidas, um dado que pode impactar aplicações futuras. A pesquisa foi publicada na edição de agosto da revista científica RSC Green Chemistry.

A equipe explorou a conversão do CO em dois ácidos orgânicos: ácido oxálico e ácido fórmico. Para isso, desenvolveram um processo em duas etapas que utiliza plasma para quebrar moléculas de CO em dióxido de carbono (CO₂) e depois em substâncias ácidas. O grupo acredita que esse seja um processo interessante para pesquisas futuras e processos industriais.

“O sistema plasma-líquido melhora as condições de reação, evitando altas pressões e temperaturas, e proporciona um método mais ecológico, eliminando a necessidade de catalisadores (compostos que aceleram a reação) ou ativadores químicos”, explicou Alcina Johnson Sudagar, autora do estudo e pesquisadora da Universidade de Washington, em um comunicado.

Ilustração do processo descrito no novo estudo: o plasma faz com que o CO e a solução aquosa reajam, produzindo ácidos orgânicos e depois CO₂ e hidrogênio. (Imagem: Alcina Johnson Sudagar)

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O grupo descobriu que, ao disparar jatos de plasma, o CO em uma solução aquosa passa pela reação de deslocamento de água-gás. Nesse processo, o vapor de água e o CO reagem para produzir hidrogênio e CO₂. Os ácidos orgânicos surgem como intermediários dessa transformação.

Para aumentar a produção de ácidos, os pesquisadores reduziram a temperatura das reações. Eles também observaram que a formação dessas substâncias orgânicas cresceu de forma significativa em ambientes alcalinos, ou seja, quando o pH da solução está acima de 7, em oposição às condições ácidas.

A equipe acredita que a reação descrita no estudo pode ter implicações para a reciclagem do gás carbônico e em atividades industriais mais sustentáveis. “Nossas descobertas ajudam a promover caminhos eficientes e econômicos para a fixação de dióxido de carbono e a produção sustentável de ácidos orgânicos”, concluiu Sudagar.