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Cientistas criam novo combustível solar de silício que remove dióxido de carbono da atmosfera

24 de maio de 2024 às 08:39
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Cientistas criam novo combustível solar de silício que pode revolucionar o mercado
Foto: Dall-e

Inovador: Pesquisadores dos EUA criam combustível solar de silício capaz de capturar CO2 da atmosfera.

Cientistas da Universidade de Yale, em Connecticut, nos EUA, desenvolveram uma nova metodologia sustentável capaz de usar fotoeletrodos de silício para transformar dióxido de carbono (CO2) em um novo combustível solar de silício. O método une novos catalisadores moleculares para solucionar problemas de estabilidade apresentados em metodologias anteriores.

Novo combustível solar de silício consegue remover CO2 da atmosfera

Unindo novos materiais semicondutores que transformam CO2 em combustível líquido, o novo combustível solar de silício dos cientistas promete ser mais potente, simples e escalável do que as metodologias tradicionais.

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Dois estudos foram publicados no Journal of the American Chemical Society, um com micropilares de silício revestidos de carbono fluorado super-hidrofóbico, e outro com pastilhas finas de silício poroso combinadas a um catalisador molecular de rênio. As equipes de cientistas acreditam que a nova metodologia seja promissora no desenvolvimento de combustíveis alternativos capazes de remover o dióxido de carbono da atmosfera.

Estudos prévios mostraram que os materiais semicondutores são capazes de transformar o dióxido de carbono (CO2) em combustíveis líquidos, mas comumente apresentam problemas de instabilidade e são inviáveis para produção em larga escala. A metodologia para produzir um combustível solar de silício de Yale, porém, promete ser mais potente, simplificada e escalável.

Saiba mais sobre os estudos dos cientistas de Yale

No primeiro estudo, que foi publicado em janeiro deste ano, a equipe desenvolveu um eletrodo formado por um conjunto de micropilares de silício revestidos com carbono fluorado super-hidrofóbico, convertendo CO2 em metanol.

Segundo Bo Shang, coautor do estudo, no artigo publicado foi possível ver um aumento notável de até 17 vezes mais atividade catalítica do que o recorde anterior para fotoeletrodos de silício.

A segunda pesquisa, publicada já no mês de março, envolveu pastilhas finas de silício poroso combinadas com um catalisador molecular de rênio. Em contato com a luz solar, a substância produziu uma reação química que transformou o CO2 em CO de forma consistente e reprodutível, de acordo com Xiaofan Jia, coautor do segundo artigo. Isso possibilita que o dispositivo use diretamente a energia da luz solar para produzir um novo combustível.

A nova metodologia para a produção de um combustível solar de silício descrita nos estudos é promissora para o desenvolvimento de combustíveis alternativos revolucionários capazes de remover o dióxido de carbono da atmosfera. Para Eleanor Stewart-Jones, coautora da segunda pesquisa, os cientistas estão encontrando novas maneiras de melhorar ou aumentar a reatividade.

Cientistas de Cambridge desenvolvem técnica semelhante

Um grupo de cientistas da Universidade de Cambridge, localizada no Reino Unido, desenvolveu uma técnica semelhante a esta do combustível solar de silício, criando uma tecnologia inovadora que replica o fenômeno da fotossíntese. Essa conquista permite a conversão direta de CO2, água e luz solar em combustível sintético de múltiplos carbonos, como etanol e propanol, tudo em um único processo.

Esses combustíveis inovadores, que ainda estão em fase experimental, apresentam uma densidade energética elevada, permitindo seu armazenamento e transporte de forma fácil. Além disso, foram desenvolvidos para serem compatíveis com veículos a combustão convencionais e postos de gasolina, dispensando qualquer modificação.

O grupo liderado pelo Departamento de Química de Yusuf Hamied tem se dedicado há anos ao desenvolvimento de combustíveis sintéticos de emissão zero a partir de dióxido de carbono e água, usando a energia da luz solar. 

São utilizados aparelhos que chamam de “folhas artificiais” e seguem um processo que, de certa forma, imita a fotossíntese das plantas. No momento, essa tecnologia foi alcançada apenas em escala de laboratório, mas os pesquisadores deram um grande passo no desenvolvimento de combustíveis sintéticos que pretendem ser a salvação dos motores de combustão.

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