Energia solar transforma CO2 em combustível para carros

Um sistema integrado eletro-microbiano produz combustível
a partir do CO2 e da luz do Sol.[Imagem: UCLA]

Eletricidade para carros

Carros elétricos não são aviões, mas eles certamente já teriam decolado se a tecnologia das baterias não estivesse praticamente estacionada nos últimos anos.

Mas está tomando corpo uma ideia que parece estranha à primeira vista, mas que tem potencial não apenas para explorar a energia solar, como também para alimentar os carros a combustão atuais com um combustível que será, essencialmente, gerado por eletricidade.

A ideia consiste em armazenar a eletricidade em combustíveis líquidos, que poderão então ser queimados por motores a combustão normais.

Ou seja, os carros poderiam ser indiretamente alimentados por eletricidade, sem que precisassem ser convertidos em veículos elétricos.

E o alcance disso pode ser ainda maior, uma vez que a fonte para a produção desse combustível líquido é o dióxido de carbono, que todo o mundo gostaria de varrer para debaixo do tapete - ao menos a parte gerada pelo homem - para tentar evitar o aquecimento global.

Uma demonstração de que isto é tecnicamente possível foi realizada pela equipe do Dr. James Liao, da Universidade da Califórnia em Los Angeles (EUA).

CO2 vira combustível

Liao e seus colegas desenvolveram uma técnica que usa eletricidade para converter dióxido de carbono em isobutanol.

Se for usada energia solar, o processo essencialmente imita a fotossíntese, convertendo a luz do Sol em energia química.

A fotossíntese é um processo que ocorre em duas etapas - uma etapa com luz e uma etapa às escuras. A reação clara converte a energia da luz em energia química, enquanto a reação escura converte CO2 em açúcar.

"Nós conseguimos separar a reação com luz da reação escura e, em vez de usar a fotossíntese biológica, nós usamos painéis solares para converter a luz do Sol em eletricidade, depois em um intermediário químico, e então usamos esse intermediário para alimentar a fixação do dióxido de carbono para gerar o combustível," explica Liao.

Segundo ele, seu esquema pode teoricamente ser mais eficiente, em termos da energia produzida, do que a fotossíntese natural.

Biorreator

Nem tudo é artificial nesse novo método. Os cientistas modificaram geneticamente um microrganismo litoautotrófico, conhecido como Ralstonia eutropha H16, para produzir isobutanol e 3-metil-1-butanol no interior de um biorreator.

O biorreator usa apenas dióxido de carbono como fonte de carbono, e apenas eletricidade como entrada externa de energia.

O desenvolvimento agora anunciado é um passo significativo em relação a uma pesquisa anterior divulgada pelo grupo, quando eles demonstrar o papel promissor das bactérias para a produção de um combustível alternativo.

Teoricamente, o hidrogênio produzido por energia solar pode ser usado na conversão do CO2 para sintetizar combustíveis líquidos com alta densidade de energia, também usando os microrganismos geneticamente modificados.

Mas as demonstrações em laboratório não têm conseguido passar para escalas maiores devido à baixa solubilidade, pequena taxa de transferência de massa e, sobretudo, pelas questões de segurança envolvendo o hidrogênio.

"Em vez de usar hidrogênio, nós usamos o ácido fórmico como intermediário. Nós usamos eletricidade para produzir ácido fórmico, e então usamos o ácido fórmico para induzir a fixação do CO2 nas bactérias, no escuro, para produzir isobutanol e alcoóis," explica Liao.

"Nós demonstramos o princípio, e agora queremos aumentar sua escala. Este é o nosso próximo passo," conclui o pesquisador.

Salve o CO2

Em 2010, outra equipe apresentou uma versão similar deste conceito, baseado em um óxido de terras raras:

=>Reator imita plantas para produzir combustível solar

Duas outras pesquisas recentes merecem destaque nessa busca de transformar o CO2 de rejeito indesejado em energia útil:

=>CO2 pode substituir petroquímicos usando técnica "diagonal"

=>Dióxido de carbono é transformado em combustível usando energia solar

Bibliografia:

Integrated Electromicrobial Conversion of CO2 to Higher Alcohols

Han Li, Paul H. Opgenorth, David G. Wernick, Steve Rogers, Tung-Yun Wu, Wendy Higashide, Peter Malati, Yi-Xin Huo, Kwang Myung Cho, James C. Liao

Science

Vol.: 335 no. 6076 p. 1596

DOI: 10.1126/science.1217643

Fonte: Inovação Tecnológica