Pesquisa brasileira converte gás metano em metanol líquido com menor gasto energético

Cientistas brasileiros conseguiram converter metano em metanol usando luz e metais de transição dispersos, como o cobre, em um processo de foto-oxidação. A nova técnica possibilita a transformação em condição ambiente de temperatura e pressão, e é apontada como a solução para a indústria química que hoje utiliza um processo que consome grande quantidade de energia.

O trabalho, feito por pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), foi publicado na revista científica Chemical Communications e, de acordo com o artigo, foi o melhor desempenho encontrado até então para a conversão do metano em metanol, isto é, gás para líquido, em condição ambiente de temperatura e pressão -25ºC e 1 bar, respectivamente.

O bar, do grego barys, significa "pesado" e é uma unidade de pressão equivalente a 100 mil pascais (105 Pa), valor muito próximo ao da pressão atmosférica padrão (101.325 Pa).

Em laboratório, os pesquisadores sintetizaram nitretos de carbono cristalino (PHI) com metais de transição não abundantes ou nobres, principalmente cobre, gerando fotocatalisadores ativos de luz solar.

Esses materiais foram empregados em reações de oxidação de metano utilizando peróxido de hidrogênio como iniciador. O catalisador dos cientistas gerou enormes quantidades de produtos líquidos oxigenados, principalmente metanol, em um período de quatro horas. Nesse processo, foi descoberto qual seria o melhor catalisador e outras condições essenciais para a geração química, como o uso de muita água e apenas um pouco de peróxido de hidrogênio, que é um agente oxidante.

Apesar de ser considerado fóssil, a conversão do gás natural em metanol gera menos dióxido de carbono (CO₂) quando comparado a outros tipos de combustíveis líquidos dessa categoria.

No mercado brasileiro, o metanol possui papel crucial para a geração de biodiesel e para a indústria química, sendo utilizado como insumo para sintetizar vários produtos químicos. Além disso, a captura de metano da atmosfera tem papel importante para reduzir os efeitos das mudanças climáticas, tendo em vista que esse gás possui 25 vezes mais potencial para contribuir com o aquecimento global que o CO₂, por exemplo.

De acordo com o doutorando do Departamento de Química da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), Marcos da Silva, há no meio científico um grande debate sobre a quantidade de reservas de metano existentes no mundo inteiro.

A estimativa é que elas tenham o dobro do potencial energético se comparado com os demais combustíveis fósseis do mundo. Na transição para as energias limpas, será possível contar com o metanol em algum momento.

Impacto ambiental

Um dos pesquisadores, professor Ivo Teixeira, afirmou que entre as novidades do trabalho da equipe brasileira está o fotocalisador. "A grande inovação obtida pelo nosso grupo foi oxidar em uma única etapa o metano. Na indústria química, essa transformação ocorre por meio da produção de hidrogênio e CO2 realizada em pelo menos duas etapas e com condições de temperatura e pressão muito altas. Conseguir fazer isso em condições mais brandas, gastando menos energia e obtendo metanol é um avanço," explicou Teixeira.

Sendo um catalisador ativado pela luz, esta rota abre caminho para que novas pesquisas busquem adotar a energia solar como o promotor desse processo, reduzindo ainda mais o impacto ambiental.

Além disso, nesta etapa a equipe trabalhou com metano puro, mas pretende no futuro usar fontes renováveis, como o gás extraído de biomassa.

Fontes: Portal Inovação Tecnológica, Agência Fapesp, Folha de S. Paulo.

Fonte: Portal Inovação Tecnológica, Agência Fapesp, Folha de S. Paulo.