Por simulação computacional, cientistas testam nova estratégia para a captura de carbono

Trabalho desenvolvido no Centro de Inovação em Novas Energias busca contribuir para o esforço global de mitigação da mudança climática

Agência FAPESP* – As estratégias propostas para mitigar a mudança climática se baseiam principalmente em dois pilares: a geração de energia de baixo carbono e o desenvolvimento de tecnologias capazes de capturar parte do CO₂ que já está na atmosfera – seja para armazená-lo ou reciclá-lo posteriormente formando compostos químicos de valor industrial.

Com esse segundo objetivo em mente, pesquisadores do Centro de Inovação em Novas Energias (CINE) fizeram simulações computacionais para entender como ocorre a absorção de moléculas de CO₂ em um líquido iônico (composto por sais que se mantêm líquidos em temperatura ambiente) confinado em placas de carbono com poros de diferentes tamanhos.

Os autores usaram simulações de dinâmica molecular, método computacional que permite simular os movimentos de átomos e moléculas, para investigar a influência dos tamanhos dos poros (entre 0,75 e 1,5 nanômetro) e da aplicação de uma tensão elétrica na absorção de CO₂.

Entre outros resultados, os cientistas descobriram que a tensão incrementa a quantidade de dióxido de carbono dentro dos poros e aumenta a velocidade de absorção do gás no líquido iônico confinado entre as placas. Além disso, eles confirmaram que os poros maiores absorvem dióxido de carbono mais rapidamente.

Os resultados da pesquisa foram publicados no Journal of Molecular Liquids. Segundo os autores, esse conhecimento abre possibilidades para novos estudos com potencial aplicação.

“Em tese podemos imaginar dispositivos desse tipo acoplados na exaustão de sistemas em que há combustão, como indústrias e veículos, ou aplicados na separação/purificação de gases de interesse. Neste último caso, mais estudos devem ser feitos com relação à seletividade perante a mistura gasosa em questão”, diz Rafael Guimarães Pereira, que desenvolveu a pesquisa durante seu doutorado na Unifesp, com orientação do professor Leonardo J. A. Siqueira, membro do CINE – um Centro de Pesquisa em Engenharia (CPE) constituído por FAPESP e Shell e sediado na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

Além de Unifesp e Unicamp, o CINE conta com a participação de cientistas do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen), da Universidade de São Paulo (USP), da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), da Universidade Federal do ABC (UFABC), do Centro de Tecnologia da Informação (CTI) Renato Archer e da Universidade Estadual Paulista (Unesp).

O artigo Understanding CO2 absorption by an ammonium-based ionic liquid confined in porous carbon material under applied voltage pode ser acessado em: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167732222017664?via%3Dihub.

* Com informações do CINE, um Centro de Pesquisa em Engenharia apoiado pela FAPESP.