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Um artigo publicado recentemente em Energia da Natureza baseado em pesquisa pioneira feita no Instituto de Tecnologia de Illinois revela um avanço promissor em energia verde: um dispositivo eletrolisador capaz de converter dióxido de carbono em propano de uma maneira que seja escalável e economicamente viável.
À medida que os Estados Unidos correm em direção à sua meta de emissões líquidas zero de gases de efeito estufa até 2050, métodos inovadores para reduzir as emissões significativas de dióxido de carbono da energia elétrica e dos setores industriais são essenciais. Mohammad Asadi, professor assistente de engenharia química na Illinois Tech, liderou esta pesquisa inovadora.
“Fazer manufatura química renovável é realmente importante”, diz Asadi. “É a melhor maneira de fechar o ciclo do carbono sem perder os produtos químicos que usamos diariamente.”
O que diferencia o eletrolisador da Asadi é seu sistema catalítico exclusivo. Ele usa materiais baratos e prontamente disponíveis para produzir moléculas de tricarbono – blocos de construção fundamentais para combustíveis como o propano, que é usado para fins que vão desde o aquecimento doméstico até a aviação.
Para garantir uma compreensão profunda das operações do catalisador, a equipe empregou uma combinação de métodos experimentais e computacionais. Essa abordagem rigorosa iluminou os elementos cruciais que influenciam a atividade, a seletividade e a estabilidade da reação do catalisador.
Um diferencial dessa tecnologia, que possibilita sua viabilidade comercial, é a implantação de um eletrolisador de fluxo. Esse projeto permite a produção contínua de propano, evitando as armadilhas dos métodos de processamento em lote mais convencionais.
“Projetar e projetar este protótipo de eletrolisador de fluxo em escala de laboratório demonstrou o compromisso da Illinois Tech em criar tecnologias inovadoras. ” diz Jack Lewnard, Diretor do Programa de Energia-Agência de Projetos de Pesquisa Avançada.
Esta inovação não é o primeiro empreendimento da Asadi em energia sustentável. Ele adaptou anteriormente uma versão desse catalisador para produzir etanol, aproveitando o dióxido de carbono do gás residual industrial. Reconhecendo o potencial da tecnologia de propano verde, a Asadi colaborou com o distribuidor global de propano SHV Energy para ampliar e disseminar o sistema.
“Este é um desenvolvimento empolgante que abre um novo caminho de combustível eletrônico para a produção de propano de propósito para o benefício dos usuários globais deste combustível essencial”, disse Keith Simons, chefe de pesquisa e desenvolvimento de combustíveis sustentáveis da SHV Energy.
O professor de liderança e professor de física da Illinois Tech Duchossois, Carlo Segre, o professor de ciência e engenharia de materiais da Universidade da Pensilvânia, Andrew Rappe, e o professor Reza Shahbazian-Yassar, da Universidade de Illinois em Chicago, contribuíram para este trabalho. Mohammadreza Esmaeilirad (Ph.D. CHE ’22) foi o principal autor do artigo.
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