Os pesquisadores, da Universidade de Cambridge, dizem que seu reator movido a energia solar poderia ser usado para fazer combustível para abastecer carros e aviões, ou os muitos produtos químicos e farmacêuticos dos quais dependemos. Ele também poderia ser usado para gerar combustível em locais remotos ou fora da rede.

Diferentemente da maioria das tecnologias de captura de carbono, o reator desenvolvido pelos pesquisadores de Cambridge não requer energia baseada em combustível fóssil, ou o transporte e armazenamento de dióxido de carbono, mas, em vez disso, converte CO2 atmosférico em algo útil usando luz solar. Os resultados são relatados no periódico Nature Energy .

Carbon Capture and Storage (CCS) foi alardeado como uma possível solução para a crise climática e recebeu recentemente £ 22 bilhões em financiamento do governo do Reino Unido. No entanto, o CCS consome muita energia e há preocupações sobre a segurança a longo prazo do armazenamento de CO2 pressurizado no subsolo, embora estudos de segurança estejam sendo realizados atualmente.

“Além da despesa e da intensidade energética, o CCS fornece uma desculpa para continuar queimando combustíveis fósseis, que é o que causou a crise climática em primeiro lugar”, disse o professor Erwin Reisner, que liderou a pesquisa. “O CCS também é um processo não circular, já que o CO2 pressurizado é, na melhor das hipóteses, armazenado no subsolo indefinidamente, onde não tem utilidade para ninguém.”

“E se, em vez de bombear o dióxido de carbono para o subsolo, fizéssemos algo útil com ele?”, disse o primeiro autor, Dr. Sayan Kar, do Departamento de Química Yusuf Hamied de Cambridge. “O CO2 é um gás de efeito estufa prejudicial, mas também pode ser transformado em produtos químicos úteis sem contribuir para o aquecimento global.”

O foco do grupo de pesquisa de Reisner é o desenvolvimento de dispositivos que convertem resíduos, água e ar em combustíveis e produtos químicos práticos. Esses dispositivos se inspiram na fotossíntese: o processo pelo qual as plantas convertem a luz solar em alimento. Os dispositivos não usam nenhuma energia externa: sem cabos, sem baterias – tudo o que eles precisam é da energia do sol.

O mais novo sistema da equipe pega CO2 diretamente do ar e o converte em gás de síntese: um intermediário essencial na produção de muitos produtos químicos e farmacêuticos. Os pesquisadores dizem que sua abordagem, que não requer nenhum transporte ou armazenamento, é muito mais fácil de escalar do que os dispositivos anteriores movidos a energia solar.

O dispositivo, um reator de fluxo alimentado por energia solar, usa filtros especializados para capturar CO2 do ar à noite, como uma esponja absorve água. Quando o sol sai, a luz solar aquece o CO2 capturado, absorvendo radiação infravermelha e um pó semicondutor absorve a radiação ultravioleta para iniciar uma reação química que converte o CO2 capturado em gás de síntese solar. Um espelho no reator concentra a luz solar, tornando o processo mais eficiente.

Os pesquisadores estão atualmente trabalhando na conversão do gás de síntese solar em combustíveis líquidos, que podem ser usados para abastecer carros, aviões e muito mais – sem adicionar mais CO2 à atmosfera.

“Se fizéssemos esses dispositivos em escala, eles poderiam resolver dois problemas de uma vez: remover CO2 da atmosfera e criar uma alternativa limpa aos combustíveis fósseis”, disse Kar. “O CO2 é visto como um resíduo prejudicial, mas também é uma oportunidade.”

Os pesquisadores dizem que uma oportunidade particularmente promissora está no setor químico e farmacêutico, onde o gás de síntese pode ser convertido em muitos dos produtos dos quais dependemos todos os dias, sem contribuir para a mudança climática. Eles estão construindo uma versão em maior escala do reator e esperam começar os testes na primavera.

Se ampliado, os pesquisadores dizem que seu reator poderia ser usado de forma descentralizada, para que os indivíduos pudessem teoricamente gerar seu próprio combustível, o que seria útil em locais remotos ou fora da rede.

“Em vez de continuar a escavar e queimar combustíveis fósseis para produzir os produtos dos quais passamos a depender, podemos obter todo o CO2 de que precisamos diretamente do ar e reutilizá-lo”, disse Reisner. “Podemos construir uma economia circular e sustentável – se tivermos vontade política para isso.”

A tecnologia está sendo comercializada com o suporte da Cambridge Enterprise, o braço de comercialização da Universidade. A pesquisa foi apoiada em parte pela UK Research and Innovation (UKRI), o European Research Council, a Royal Academy of Engineering e o Cambridge Trust. Erwin Reisner é um Fellow do St John's College, Cambridge.

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