Ataque às emissões de carbono

[Romildo de Paula Leite]

Investigadores da Wilson College of Textiles da Universidade North Carolina State estão a trabalhar no desenvolvimento de filtros de captura de dióxido de carbono produzidos com tecido de algodão e a enzima anidrase carbónica. Os filtros podem ainda ser produzidos por impressão 3D.

[©NC State-Sonja Salmon]

Os testes iniciais em laboratório sugerem que, se for possível escalar, o método poderá representar um avanço no desenvolvimento de uma potencial nova tecnologia que pode reduzir as emissões de dióxido de carbono de centrais de produção de energia a biomassa, carvão ou gás natural.

«Com esta tecnologia, queremos parar as emissões de dióxido de carbono na fonte e as instalações de produção de energia são a principal fonte de emissões de CO₂ atualmente», explica Jialong Shen, investigador de pós-doutoramento na North Carolina State. «Pensamos que a principal vantagem do nosso método em comparação com investigações direcionadas semelhantes é que pode ser facilmente escalado usando unidades de produção têxtil tradicionais», acrescenta.

A anidrase carbónica pode acelerar uma reação na qual o dióxido de carbono e a água se transformam em bicarbonato.

Para criar o filtro, os investigadores ligaram a enzima a um tecido de algodão de duas camadas imergindo-o em quitosano, que funciona como cola.

Os investigadores fizeram uma série de experiências para ver quão bem o filtro separa uma mistura de dióxido de carbono e nitrogénio, com taxas de sucesso de 52,3% de CO₂ com um filtro simples e de 81,7% com um filtro de dupla camada.

Embora as conclusões sejam promissoras, o filtro ainda precisa de ser novamente testado nos fluxos de ar mais rápidos que acontecem nas centrais de energia. Em comparação, uma operação a grande escala tem de processar mais de 10 milhões de litros de gás por minuto. Os investigadores estão a trabalhar com parceiros para testar o método a uma maior escala e compará-lo a outras tecnologias.

Impressão 3D

Num trabalho relacionado, os investigadores também demonstraram recentemente que é possível fazer filtros de CO₂ através de impressão 3D e um material de hidrogel que consegue reter a anidrase carbónica.

«Este processo de produção através de impressão 3D torna tudo mais rápida e mais precisa», indica Jialong Shen. «Com acesso a uma impressora e às matérias-primas, é possível fazer este material funcional. Formulamos o hidrogel de forma a que seja suficientemente forte mecanicamente para ser impresso em 3D e também extrudido num filamento contínuo e a inspiração por detrás do nosso design estão as nossas próprias células, que têm enzimas juntas em espaços compartimentados, preenchidos com um fluído. Este tipo de ambiente é bom para ajudar as enzimas a fazerem o seu trabalho», acrescenta.

[©NC State]

Os investigadores testaram as propriedades do material para compreenderem quão bem seria capaz de torcer e dobrar e investigaram a performance do filtro no aprisionamento de carbono. Em experiências a pequena escala, concluíram que o filtro capturou 24% do dióxido de carbono numa mistura de gases. Embora a taxa de aprisionamento seja mais baixa do que a alcançada com outros designs, o filtro tem menos de um centímetro de diâmetro e pode ser feito em formatos maiores e em formas modulares diferentes para poderem ser colocados numa chaminé alta para aumentar a eficiência da captura.

Os investigadores também testaram a durabilidade de filtração do material e concluíram que retém 52% da sua performance inicial de aprisionamento após mais de 1.000 horas.

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