Investigadores da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, desenvolveram um reactor, alimentado por energia solar, que pode converter CO2 (dióxido de carbono) e plásticos em combustíveis sustentáveis e outros produtos valiosos para uma variedade de indústrias.
Em testes, o CO2 foi convertido em gás de síntese, um bloco de construção essencial para combustíveis líquidos sustentáveis, e as garrafas de plástico foram convertidas em ácido glicólico, amplamente utilizado na indústria cosmética. O sistema pode ser facilmente ajustado para produzir diferentes produtos, alterando o tipo de catalisador utilizado no reactor.
A conversão de plásticos e gases com efeito de estufa – dois grandes problemas da sociedade actual – em produtos úteis e valiosos utilizando a energia solar é um passo importante na transição para uma economia circular mais sustentável. Os resultados da investigação foram publicados na revista Nature Synthesis.
“A conversão de resíduos em algo útil utilizando energia solar é um dos principais objectivos da nossa investigação”, disse Erwin Reisner, professor do Departamento de Química Yusuf Hamied, autor sénior do estudo. “A poluição plástica é um grande problema em todo o mundo e, muitas vezes, muitos dos plásticos que deitamos em contentores de lixo são incinerados ou acabam em aterros sanitários”.
Reisner lidera também o Cambridge Circular Plastics Center (CirPlas), um programa que visa eliminar os resíduos plásticos através da combinação da inovação com medidas práticas.
A conversão de plásticos e gases com efeito de estufa – dois grandes problemas da sociedade actual – em produtos úteis e valiosos utilizando a energia solar é um passo importante na transição para uma economia circular mais sustentável.
Outras tecnologias de “reciclagem” movidas a energia solar prometem combater a poluição plástica e reduzir a quantidade de gases com efeito de estufa na atmosfera, mas até agora não foram combinadas num único processo.
“Uma tecnologia movida a energia solar que pode ajudar a combater a poluição plástica e os gases com efeito de estufa ao mesmo tempo pode ser uma mudança no desenvolvimento de uma economia circular”, disse Subhajit Bhattacharjee, co-autor da investigação.
“Também precisamos de algo que seja ajustável, para que se possa facilmente fazer alterações em função do produto final que se pretende”, disse outro co-autor do estudo, Motiar Rahaman.
Os investigadores desenvolveram um reactor integrado com dois compartimentos separados – um para o plástico e outro para os gases com efeito de estufa –, que utiliza um absorvedor de luz à base de perovskite, uma alternativa promissora ao silício para células solares da próxima geração.
A equipa concebeu diferentes catalisadores, que foram integrados no absorvedor de luz. Ao alterar o catalisador, os investigadores podiam alterar o produto final. Os testes em condições normais de temperatura e pressão mostraram que o reactor pode converter eficazmente garrafas de plástico PET e CO2 em diferentes combustíveis à base de carbono, tais como CO, gás de síntese, para além de ácido glicólico. O reactor desenvolvido em Cambridge produziu estes produtos também a um ritmo muito superior ao dos processos convencionais de foto catalíticos de redução de CO2.
“Uma tecnologia movida a energia solar que pode ajudar a combater a poluição plástica e os gases com efeito de estufa ao mesmo tempo pode ser uma mudança no desenvolvimento de uma economia circular”, disse Subhajit Bhattacharjee, co-autor da investigação.
“Normalmente, a conversão de CO2 requer muita energia, mas com o nosso sistema, basta acender uma luz e começar a converter produtos nocivos em algo útil e sustentável”, disse Rahaman. “Antes deste sistema, não tínhamos nada que pudesse fazer produtos de alto valor de forma selectiva e eficiente”.
“O que há de tão especial neste sistema é a versatilidade e a capacidade de ajustamento – estamos a fazer moléculas bastante simples à base de carbono neste momento, mas no futuro seremos capazes de ajustar o sistema para fazer produtos muito mais complexos apenas mudando o catalisador”, disse Bhattacharjee.
Reisner recebeu recentemente um novo financiamento do Conselho Europeu de Investigação para ajudar a desenvolver o seu reactor movido a energia solar. Nos próximos cinco anos, esperam desenvolvê-lo ainda mais para produzir moléculas mais complexas. Os investigadores dizem que técnicas semelhantes poderiam um dia ser utilizadas para desenvolver uma central de reciclagem totalmente alimentada a energia solar.
“O desenvolvimento de uma economia circular, onde fazemos coisas úteis a partir de resíduos em vez de os atirarmos para aterros, é vital se quisermos enfrentar de forma significativa a crise climática e proteger o mundo natural”, disse Reisner. “E potenciar estas soluções utilizando o sol significa que o estamos a fazer de uma forma limpa e sustentável”, concluiu ele.
