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Nova tecnologia: pó capaz de capturar CO2 do ar com a eficiência de uma árvore madura em pequenas quantidades
As tecnologias de captura e armazenamento de carbono ganharam destaque na luta contra as mudanças climáticas. Com o aumento dos níveis de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera, torna-se imperativo buscar métodos eficientes para reduzir a concentração desse gás, sendo um dos principais responsáveis pelo aquecimento global.
O desafio da captura direta do CO2
Os métodos tradicionais de captura de carbono permitem capturar o CO2 de fontes técnicas, como chaminés de usinas de energia. Porém, capturar o dióxido de carbono diretamente do ar, onde está em uma concentração muito mais baixa, é uma tarefa complexa.
A tecnologia de Captura Direta de Ar (Direct Air Capture – DAC) se mostra essencial para reverter o aumento dos níveis de CO2 atmosférico, que atingiu 426 partes por milhão (ppm), 50% acima dos níveis registrados antes da Revolução Industrial.
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O Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) destaca o DAC como uma ferramenta fundamental para atingir o objetivo de limitar o aumento da temperatura global a 1,5 °C. Entretanto, esse processo ainda enfrenta muitos desafios, tanto tecnológicos quanto financeiros.
Inovações promissoras: o desenvolvimento do COF
Um avanço importante na tecnologia de captura direta de carbono foi feito por pesquisadores da Universidade da Califórnia, Berkeley.
Eles desenvolveram um material inovador chamado de estrutura orgânica covalente (Covalent Organic Framework – COF), capaz de capturar CO2 do ambiente sem se decompor ao entrar em contato com água ou outros contaminantes – uma limitação comum em tecnologias DAC.
Segundo o professor Omar Yaghi, líder da pesquisa, o COF é extremamente eficiente e possui uma capacidade de captura de carbono impressionante. Apenas 200 gramas de material podem capturar até 20 quilos de CO2 por ano, o que equivale à quantidade de carbono absorvido por uma árvore madura.
Comparação com materiais tradicionais
O COF desenvolvido por Yaghi é mais estável e resistente do que os materiais anteriores, como as estruturas metal-orgânicas (MOFs), que são mostrados menos resistentes após múltiplos ciclos de uso.
Este novo COF, batizado de COF-999, é composto por fortes ligações covalentes carbono-carbono e carbono-nitrogênio, que garantem sua durabilidade e capacidade de ser reutilizado em centenas de ciclos sem degradar.
Zihui Zhou, coautor de pesquisa e estudante de pós-graduação, ressaltou que a captura de CO2 de gases de combustão ajuda a diminuir o impacto das mudanças climáticas, enquanto a captura direta de ar é capaz de reverter esse efeito, ajudando a reduzir os níveis de CO2 a níveis mais seguros.
Desempenho e eficiência energética
O COF-999 não apenas captura CO2 de forma eficaz, mas também é energeticamente eficiente. Ele libera o CO2 quando aquecido a apenas 60 °C, um processo muito menos exigente em energia do que os métodos que utilizam minas líquidas, os quais exigem temperaturas e pressões mais elevadas para regeneração.
Além disso, o COF-999 tem uma capacidade de armazenamento impressionante, podendo conter até 2 milimoles de CO2 por grama, superando o desempenho de muitos outros sorventes sólidos usados na captura direta de carbono.
Durabilidade e sustentabilidade
Um dos maiores trunfos do COF-999 é sua durabilidade. O material suporta mais de 100 ciclos de adsorção e dessorção sem perder sua capacidade, o que representa um grande avanço em relação a outros materiais, que se degradam mais rapidamente.
Yaghi e sua equipe estão confiantes de que, com mais aprimoramentos, o COF-999 poderá ser ainda mais eficiente.
O Papel da inteligência artificial no desenvolvimento de materiais
A pesquisa de captura de carbono está avançando rapidamente graças ao uso de inteligência artificial (IA).
Yaghi e outros cientistas acreditam que a IA pode ser uma ferramenta poderosa para prever as melhores condições químicas para novos materiais de captura de carbono, acelerando a descoberta de soluções mais eficientes e escaláveis.
Yaghi, que dirige o Instituto Bakar de Materiais Digitais para o Planeta (BIDMaP), está atualmente envolvido em projetos que combinam IA e química para o desenvolvimento de materiais mais econômicos e de fácil implementação em larga escala.
“A combinação de IA com nossa experiência em química é extremamente emocionante”, afirmou Yaghi, enfatizando o potencial para avanços revolucionários na área.
A tecnologia DAC, impulsionada por inovações como o COF-999, oferece uma solução promissora para a captura de CO2 diretamente do ar e pode desempenhar um papel essencial no combate às mudanças climáticas.
À medida que a tecnologia avança e se torna mais acessível, esperamos que esses materiais possam ser aplicados em larga escala, contribuindo para a redução dos níveis de CO2 e o cumprimento das metas climáticas globais.
Com a persistência dos pesquisadores e o apoio de novas tecnologias, como a inteligência artificial, a esperança é que o desenvolvimento de soluções como o COF-999 leve a um futuro mais sustentável, onde as tecnologias de captura de carbono sejam uma parte fundamental de nossas estratégias para mitigar os impactos ambientais.
