“Célula de combustível reversa” converte resíduos de carbono em produtos valiosos

Uma equipa de engenheiros da Universidade de Toronto, no Canadá, anunciou o desenvolvimento de um eletrolisador capaz de produzir produtos químicos valiosos a partir de CO₂ e eletricidade limpa com uma velocidade 10 vezes superior à dos eletrolisadores já existentes.

Conforme descreve o EurekAlert, o dispositivo é muito semelhante a uma célula de combustível, mas “virada ao contrário”. O artigo científico foi recentemente publicado na revista Science.

Numa célula de combustível comum, o hidrogénio e o oxigénio combinam-se na superfície de um catalisador e libertam eletrões. No eletrolisador, a eletricidade impulsiona a reação, transformando os iões de hidrogénio na água e no CO₂ numa outra molécula à base de carbono, como o etileno.

Joshua Wicks, um dos elementos da equipa, explica que o etileno é “um dos produtos químicos mais produzidos no mundo”, sendo usado para fazer “um pouco de tudo, desde anticongelantes a móveis”. “Atualmente, o etileno é derivado de combustíveis fósseis, mas, se pudéssemos criá-lo melhorando o desperdício de CO₂, proporcionaria um novo incentivo económico para a captura de carbono.”

No entanto, a realidade é muito diferente, uma vez que os eletrolisadores não conseguem igualar a escala de produção do processo de combustível fóssil, devido à dificuldade em combinar água líquida, CO₂ e eletrões com rapidez suficiente e nas condições certas.

O eletrolisador da equipa da Universidade de Toronto acelera o processo graças a um catalisador à base de cobre composto por pequenas partículas incorporadas numa camada de Nafion, um polímero condutor de iões usado em células de combustível.

“O nosso projeto permite que os reagentes de gás atinjam a superfície do catalisador com rapidez e de uma forma suficientemente distribuída para aumentar significativamente a taxa de reação”, acrescentou o engenheiro García de Arquer.

Este novo eletrolisador consegue transformar CO₂ em etileno 10 vezes mais rápido do que outros dispositivos, mas tem as suas limitações.

O próximo passo é aumentar a durabilidade do catalisador para que consiga aguentar milhares de horas a funcionar, em vez da sua vida útil atual de 10 horas. Além disso, os engenheiros vão também trabalhar na otimização do sistema para produzir outros produtos à base de carbono, como o etanol.