As emissaµes excessivas de CO 2 são uma das principais causas dasmudanças climáticas e, portanto, reduzir os na­veis de CO 2 na atmosfera da Terra éa chave para limitar os efeitos ambientais adversos. Em vez de apenas capturar e armazenar CO 2 , seria desejável usa¡-lo como matéria-prima de carbono para a produção de combusta­vel para atingir a meta de "sistemas de energia com emissaµes zero la­quidas". A captura e conversão de CO 2 (de gás combusta­vel ou diretamente do ar) em metano e metanol simplesmente usando águacomo fonte de hidrogaªnio em condições ambientais forneceria uma solução ideal para reduzir os na­veis excessivos de CO 2 e seria altamente sustenta¡vel.

Pesquisadores do Tata Institute of Fundamental Research (TIFR), em Mumbai, demonstraram o uso de magnanãsio (nanoparta­culas e volume) para reagir diretamente CO 2 com águaem temperatura ambiente e pressão atmosfanãrica , formando metano, metanol e a¡cido fa³rmico sem a necessidade de fontes de energia externas . O magnésio é o oitavo elemento mais abundante na crosta terrestre e o quarto elemento mais comum na Terra (depois do ferro, oxigênio e silí­cio).

A conversão do CO 2 (puro, bem como diretamente do ar) ocorreu em poucos minutos a 300 K e 1 bar. Uma ação cooperativa única de Mg, carbonato de magnanãsio ba¡sico , CO 2 e águapermitiu essa transformação de CO 2 . Se algum dos quatro componentes estivesse faltando, nenhuma conversão de CO 2 ocorreria. Os intermediários de reacção e da via de reacção foram identificadas por 13, CO 2 a marcação isota³pica, difracção de pa³ de raios X (PXRD), ressonância magnanãtica nuclear (RMN) e in situ atenuada total de reflecta¢ncia-com transformada de Fourier de Infravermelhos (ATR-FTIR), e racionalizado por ca¡lculos da teoria funcional da densidade (DFT). Durante CO2 , o Mg foi convertido em hidra³xido de magnanãsio e carbonato, que pode ser regenerado.

O Mg éum dos metais com a menor demanda de energia para produção e gera a menor quantidade de CO 2 durante a produção. Usando este protocolo, 1 kg de magnanãsio via reação simples com águae CO 2 produz 2,43 litros de metano, 940 litros de hidrogaªnio e 3,85 kg de carbonato de magnanãsio ba¡sico (usado em cimento verde, indústria farmacaªutica etc.), e também pequenas quantidades de metanol e a¡cido fa³rmico.

Na ausaªncia de CO 2 , o Mg não reage eficientemente com a águae o rendimento de hidrogaªnio foi extremamente baixo, 100 μmol g -1 em comparação com 42000 μmol g -1 na presença de CO 2 . Isso se deveu a  baixa solubilidade do hidra³xido de magnanãsio formado pela reação do Mg com a a¡gua, impedindo que asuperfÍcie interna do Mg reaja mais com a a¡gua. No entanto, na presença de CO 2, o hidra³xido de magnanãsio éconvertido em carbonatos e carbonatos ba¡sicos, que são mais solaºveis em águado que o hidra³xido de magnanãsio e são removidos do Mg, expondo asuperfÍcie do Mg fresco para reagir com a a¡gua. Assim, este protocolo pode atéser usado para a produção de hidrogaªnio (940 litros por kg de Mg), que équase 420 vezes mais do que o hidrogaªnio produzido pela reação do Mg apenas com água(2,24 litros por kg de Mg).

Notavelmente, toda essa produção acontece em apenas 15 minutos, em temperatura e pressão atmosfanãrica ambientes, no protocolo excepcionalmente simples e seguro. Ao contra¡rio de outros pa³s meta¡licos, o pa³ de Mg éextremamente esta¡vel (devido a  presença de uma fina camada superficial de passivação de MgO) e pode ser manuseado no ar sem qualquer perda de atividade. O uso de combusta­veis fa³sseis precisa ser restringido (se não evitado), para combater asmudanças climáticas. Este protocolo de Mg seráentão um dos protocolos de conversão de CO 2 sustenta¡veis , para um processo neutro de CO 2 para produzir vários produtos químicos e combusta­veis (metano, metanol, a¡cido fa³rmico e hidrogaªnio).

O ambiente do planeta Marte possui 95,32% de CO 2 , enquanto suasuperfÍcie possui águana forma de gelo. Recentemente, a presença de magnanãsio em Marte em quantidades abundantes também foi relatada. Portanto, para explorar a possibilidade do uso deste processo de conversão de CO 2 assistido por Mg em Marte, os pesquisadores realizaram este CO 2 assistido por Mgconversão a uma temperatura mais baixa. Notavelmente, metano, metanol, a¡cido fa³rmico e hidrogaªnio foram produzidos em uma quantidade razoa¡vel. Esses resultados indicam o potencial desse processo de Mg para ser usado no ambiente de Marte, um passo para a utilização do magnanãsio em Marte, embora estudos mais detalhados sejam necessa¡rios.