Aproveitando a “Inteligência Atômica” – Pesquisadores Propõem Novo Método Inovador Para Reduzir Drasticamente as Emissões Industriais

Pesquisadores sugerem métodos para reduzir o aumento das emissões industriais, melhorando a sustentabilidade da fabricação de produtos cotidianos.

Pesquisadores da Universidade de Sydney propuseram um novo método para reduzir emissões industriais. Sua abordagem alavanca a “inteligência atômica” de metais líquidos para facilitar reações químicas mais verdes e sustentáveis.

Apesar dos esforços globais em direção à energia renovável e eletrificação, a produção química é responsável por aproximadamente 10-15 por cento do total de emissões de gases de efeito estufa. Mais de 10 por cento da energia total do mundo é usada em fábricas químicas, com esses números aumentando.

Isto se deve às grandes quantidades de energia necessárias para causar reações químicas usadas para fazer diferentes produtos. Publicado em Ciênciapesquisadores desenvolveram um roteiro que demonstra como o processamento químico pode ser transformado alterando a natureza na qual as reações ocorrem.

O papel das reações químicas em produtos modernos

O chefe da Escola de Engenharia Química, Professor Kourosh Kalantar-Zadeh, que liderou a pesquisa, disse: “As pessoas frequentemente esquecem que as reações químicas estão no cerne de tudo o que temos e usamos; quase todos os produtos modernos são criados usando algum tipo de reação química. De plásticos de alta qualidade para implementos médicos até amônia para agricultura, o processo atual em que são criados requer quantidades significativas de energia, levando ao aumento das emissões de gases de efeito estufa.

Várias reações químicas, incluindo aquelas para produção de hidrogênio verde, a síntese de produtos químicos com estruturas específicas, como polímeros usados ​​para fazer produtos domésticos, e a decomposição de vários materiais, como microplásticos e substâncias persistentes, incluindo substâncias perfluoroalquílicas e polifluoroalquílicas (PFAS), são todos alvos potenciais para melhoria usando metais líquidos.

Colocando gálio líquido em uma placa de Petri por meio de seringa. Crédito: University of Sydney/Philip Ritchie

“Usar metais líquidos para reações químicas ainda é um conceito muito novo; a maioria das reações químicas ainda depende de processos de décadas. Explorar a 'inteligência atômica' dos metais em forma líquida para conduzir reações permanece amplamente inexplorado, mas tem um enorme potencial para transformar o futuro das indústrias químicas”, disse o professor Kalantar-Zadeh.

No ano passado, sua equipe testou uma técnica usando metais líquidos que eles esperam que substituam processos de engenharia química que consomem muita energia e que usam catalisadores sólidos – metais sólidos ou compostos que causam reações químicas – para criar uma gama de produtos, incluindo plásticos, fertilizantes, combustíveis e matéria-prima. Sua equipe demonstrou recentemente a possibilidade de usar ligas metálicas líquidas derivadas de vários metais para produção de hidrogênio.

A abordagem da equipe significa que reações químicas podem ser incitadas em temperaturas mais baixas, diferentemente das técnicas atuais que exigem que os metais sejam aquecidos a até vários milhares de graus centígrados. Metais líquidos, em vez disso, dissolvem metais catalíticos – metais que causam reações – como estanho, cobre, prata e níquel em baixas temperaturas, criando ligas que promovem reações químicas em baixa energia.

Referência: “A inteligência atômica dos metais líquidos” por Kourosh Kalantar-Zadeh, Torben Daeneke e Junma Tang, 25 de julho de 2024, Ciência.
DOI: 10.1126/science.adn5871

O estudo foi financiado pela Bolsa Laureate do Conselho Australiano de Pesquisa.