Um novo reactor, apresentado num estudo publicado recentemente na Nature Catalysis, promete transformar águas residuais em potável, enquanto gera amoníaco gasoso – um dos produtos químicos mais procurados no mundo.
O amoníaco (NH3) é essencial na produção de fertilizantes e na fabricação de produtos químicos. Por ano, são produzidas mais de 180 milhões de toneladas, sendo que, actualmente, o composto é produzido principalmente pelo processo Haber-Bosch, que consome cerca de 2% da energia global.
Para evitar este impacto climático dos nitratos, os cientistas estão a trabalhar em formas de converter o nitrato em amoníaco utilizando electricidade, mas os primeiros sistemas têm-se debatido com reacções secundárias indesejáveis.
Outras Notícias Para Ler
De acordo com o portal Zap Aeiou, nestes processos a água é dividida em gás oxigénio e iões de hidrogénio na extremidade negativa do reactor, enquanto uma segunda reacção converte os nitratos em amoníaco e iões hidroxilo (OH-) na extremidade positiva.
Os nitratos são poluentes comuns em rios e cursos de água, resultantes do escoamento agrícola. Em excesso, podem devastar ecossistemas aquáticos e representam riscos à saúde humana quando presentes em água potável. Os tratamentos actuais para remover nitratos da água são caros e produzem óxido nitroso, um potente gás com efeito de estufa.
O novo reactor desenvolvido resolve este problema através de três câmaras, como explicou o líder da investigação Feng-Yang Chen, investigador da Universidade de Rice (EUA).
Na primeira câmara, o nitrato é convertido em amoníaco gasoso e iões hidroxilo, que se combinam com os iões de sódio já presentes na água para formar hidróxido de sódio. Quando a água limpa sai da primeira câmara e é bombeada para a câmara do meio com este hidróxido de sódio, o gás amoníaco recém-formado é expelido.
Entretanto, na terceira câmara, os iões de hidrogénio produzidos pela divisão da água difundem-se através da célula para a câmara intermédia. Aqui, o hidrogénio e os iões hidroxilo do hidróxido de sódio combinam-se para formar água.
Os iões de sódio remanescentes voltam depois à câmara intermédia para a primeira câmara para repetir o ciclo.
Crucialmente, este reactor impede que os iões de hidrogénio interfiram na reacção de conversão do nitrato, aumentando a eficiência do processo.
