ZIF – novo material para a absorção de CO2

ZIF1

Pesquisadores da Universidade da Califórnia, em Los Angeles (UCLA), desenvolveram um novo material conhecido como ZIF (zeolitic imidazolate frameworks). Essas estruturas de cristal são capazes de efetivamente capturar o dióxido de carbono emitido durante a queima de combustíveis fósseis para a geração de eletricidade. Segundo o professor de Química da UCLA, Omar M. Yaghi,

(…) agora possuímos estruturas que podem ser precisamente utilizadas para capturar o dióxido de carbono e armazená-lo como um reservatório, como temos demostrado. Com essa técnica, o dióxido de carbono não escapa. Nada escapa, a menos que se queira. Acreditamos que isso será um divisor de águas na captura desse gás antes que ele chegue à atmosfera. A captura do CO2 cria energia mais limpa. Os ZIFs, se colocados em uma chaminé, reteriam o dióxido de carbono nos poros antes de direcioná-lo a seu espaço de armazenamento geológico.

Os ZIFs são porosos, quimicamente robustos, possuem grandes áreas superficiais, podem ser aquecidos a altas temperaturas ou fervidos em água ou solventes orgânicos durante uma semana sem se decomporem. Três de 25 ZIFs (ZIF-68, ZIF-69 e ZIF-70) capturam o CO2 de forma bastante eficiente. Eles capturam as moléculas de forma seletiva pelo seu tamanho e formato. O uso dos ZIFs substituiria os processos de captura atualmente existentes, caracterizados pelo uso intensivo de energia, pela baixa eficiência e pelo uso de materiais tóxicos.

Estima-se que para cada litro de ZIF, 83 litros de dióxido de carbono podem ser armazenados. Segundo um dos pesquisadores, novos cristais de ZIF são produzidos diariamente e essas reações produzem cristais tão bonitos quanto diamantes.

Via Science Daily

Anúncios

15 prédios verdes ao redor do mundo

15_verdes2

Nos EUA, as construções prediais são responsáveis por cerca de 48% do total das emissões de dióxido de carbono. O uso excessivo de energia elétrica, o desperdício de água tratada e a disposição inadequada ou a falta de reaproveitamento de resíduos da construção contribuem para o aumento do impacto causado pelos prédios sobre o meio ambiente.

Abaixo, apresentam-se 15 prédios classificados entre os mais verdes do mundo:

  Via Geek About

Nova Kombi-casa ecológica

kombi

O designer canadense Alexandre Verdier transformou a Kombi em uma moderna casa-ecológica para acampamentos. O veículo é equipado com um motor híbrido (gasolina e elétrico) de 200 hp que emite apenas 160 g de CO2 por km. Outros itens incluem painéis solares no teto (40 watt – 12 volts), GPS para navegação, internet wireless e uma mini-cozinha.

Preço: 69 mil dólares.

Via Verdier

Gás metano como combustível para automóveis

metano_frango 

Para Harold Bate, um granjeiro e inventor de Devonshire, Inglaterra, combustível nunca foi problema: ele tem utilizado o gás metano resultante da decomposição das fezes de frango para abastecer seu automóvel Hillman 1953. Segundo Bate, o gás é alimentado ao motor por um mecanismo especial inventado por ele e seu automóvel consegue atingir velocidades próximas a 120 Km/h sem o uso de gasolina.

Para a geração do metano, Bate introduz cerca de 15 litros de esterco de frango em um cilindro metálico selado o qual é mantido aquecido a 80 graus Celcius com o uso de uma lamparina a óleo. O gás é coletado em garrafas ou balões de plástico através de uma válvula de saída e armazenado para uso. O gás é também utilizado para aquecimento de sua residência e como combustível para um caminhão de cinco toneladas.

O metano é um combustível renovável e menos agressivo ao meio ambiente quando comparado a combustíveis fósseis. São gerados água e CO2 como sub-produtos de sua combustão. Além disso, pode ser produzido pelo aproveitamento de resíduos orgânicos que acabariam, na maioria das vezes, contaminando corpos d’água e sobrecarregando aterros sanitários.

Via MotherEarthNews

Árvores sintéticas para a captura de CO2 do ar

arvore_sintetica

Segundo dados do IPCC, os principais gases do efeito estufa são o vapor d’água (responsável em cerca de 36-70%), o dióxido de carbono (que causa entre 9 e 26%), o metano (responsável por 4-9%), o ozônio (entre 3 e 7%) e também o hexa fluoreto de enxofre (SF6). Com esses dados em mente e com a preocupação de diminuir as concentrações de CO2 na atmosfera, Klaus Lackner, professor de Geofísica da Columbia University, está trabalhando em um interssante conceito para resolver esse problema: árvores sintéticas.

A idéia é reproduzir o processo de fotossíntese para capturar e armazenar quantidades expressivas do gás carbônico. Cerca de 90.000 toneladas de CO2 por ano – aproximadamente o emitido anualmente por 15.000 automóveis – poderiam ser capturadas pela estrutura. Além disso, a árvore seqüestradora de carbono poderia gerar cerca de 3 megawatts, tornando sua operação auto-suficiente em energia.

A estrutura – semelhante a um gigantesco mata-moscas – agiria como uma espoja gigantesca para sugar o dióxido de carbono. A árvore sintética teria aproximadamente 300 metros de altura e ocuparia uma área equivalente a de um campo de futebol. Uma solução de hidróxido de sódio presente nas hastes internas seria responsável pela captura do CO2 presente no ar.

Segundo Klaus Lackner,

A eficiência desse sistema seria superior a de uma árvore natural. Podemos, com o uso dessa tecnologia, coletar uma fração signficativa do carbono presente no ar.

A vantagem no uso desse sistema é que ele seria capaz de remover o CO2 independente de onde ele estiver sendo gerado – carros, aviões, indústrias, termoelétricas. Nenhuma outra tecnologia para a captura do carbono existente atualmente poderia ser utilizada para a remoção de CO2 gerado por fontes móveis, como automóveis e aviões.

Via wattwatt

CO2 em combustível

cr5_4 

Uma equipe de pesquisadores do Sandia National Laboratories está estudando a conversão de dióxido de carbono em combustível com a utilização da energia solar. O projeto, entitulado Counter Rotating Ring Receiver Reactor Recuperator (CR5), irá quebrar a ligação carbono-oxigênio para formar monóxido de carbono (CO) e oxigênio. O monóxido de carbono seria utilizado para produzir hidrogênio ou serviria para a produção de combustíveis líquidos como metanol, gasolina ou diesel.

A pesquisa tinha como objetivo inicial quebrar a molécula de água em hidrogênio. No ano passado, a química da conversão de CO2 em CO com a utilização do sol foi provada. O próximo passo é a construção de um protótipo para o início de 2008. O primeiro desafio será capturar CO2 de onde ele é gerado: usinas termoelétricas. Com essa tecnologia, o CO2 capturado a partir da queima de carvão poderia ser utilizado para a criação de combustível líquido. Segundo um dos pesquisadores,

A equipe desenvolveu um protótipo que irá quebrar o dióxido de carbono pelo uso de um processo viável e inteligente. Essa invenção, ainda que distante do mercado uns bons 15 ou 20 anos, carrega a promessa de ser capaz de reduzir as emissões de dióxido de carbono enquanto preserva a opção de continuar utilizando combustíveis que conhecemos e gostamos. Reciclar o dióxido de carbono em combustível é uma alternativa interessante e atrativa quando comparada ao processo de captura e armazenamento (CCS).

Via Science Daily

Plástico renovável com o polímero verde

bioplastico

O forte aquecimento do mercado consumidor e a pressão nos custos das matérias-primas originadas do petróleo têm levado as indústrias de plástico a buscar, em fontes renováveis, matérias-primas substitutas para seus produtos. Plásticos feitos a partir do etanol de cana-de-açúcar, que podem ser reutilizados num processo de reciclagem, além de polímeros biodegradáveis produzidos por bactérias alimentadas por sacarose e outras substâncias estão na linha de frente de pesquisas e investimentos anunciados por gigantes petroquímicas como Dow Química, Braskem e Oxiteno, fabricantes de resinas plásticas feitas a partir da nafta e de outras matérias-primas derivadas do petróleo. A Braskem, líder latino-americana em produção de resinas, investiu US$ 5 milhões em pesquisa e desenvolvimento para chegar a um polietileno certificado a partir de álcool da cana, chamado de “polímero verde”.

As pesquisas que resultaram no novo produto tiveram início em 2005, embora desde 1998 a empresa já avaliasse as propriedades de outros polímeros de matérias-primas renováveis existentes no mercado. Como naquela época não havia ainda um mercado efetivo interessado em um produto desse tipo, o assunto não prosperou. “Ao retomar as discussões, avaliamos as opções existentes e começamos a trabalhar com o polietileno verde a partir do álcool de cana”, relata Antônio Morschbacker, gerente de tecnologia de Polímeros Verdes do Pólo Petroquímico de Triunfo, no Rio Grande do Sul, responsável pelo desenvolvimento do projeto.

As informações disponíveis apontavam que a empresa poderia chegar a um produto competitivo. “Ao longo de 2005, depois de estimativas de custos, vimos que seria viável fabricá-lo e, em 2006, decidimos construir a planta piloto e paralelamente fizemos um estudo mais aprofundado do mercado mundial”, diz Morschbacker. “O processo, bastante eficiente, transforma 99% do carbono contido no álcool em etileno, matéria-prima do polietileno.” O principal subproduto é a água, que pode ser purificada e reaproveitada.

Na planta piloto, que começou a funcionar em junho de 2007, é feita a transformação do etanol – obtido por um processo bioquímico de fermentação do caldo, centrifugação e destilação – em etileno. A conversão ocorre por meio de um processo de desidratação, no qual são adicionados catalisadores – compostos que aceleram as reações químicas – ao etanol aquecido, que permitem a sua transformação em gás etileno. A partir daí, para chegar ao polietileno, o plástico de maior utilização no mundo, o processo de fabricação é igual ao empregado para as matérias-primas provenientes de fontes fósseis, ou seja, o etileno polimerizado resulta no polietileno. A polimerização é uma reação em que as moléculas menores (monômeros) se combinam quimicamente para formar moléculas longas e ramificadas.

Com o etileno produzido por essa tecnologia é possível fazer qualquer tipo de polietileno. Inicialmente a Braskem pretende produzir resinas de alta densidade e de baixa densidade, para aplicações rígidas e flexíveis em setores como o automotivo, empacotamento de alimentos, embalagem de cosméticos e artigos de higiene pessoal. Alguns clientes, do Brasil e do exterior, já estão recebendo amostras do polímero verde produzido em escala piloto. O início da produção em escala industrial, que deverá chegar a 200 mil toneladas anuais, está previsto para o final de 2009. Por enquanto a empresa ainda não definiu onde será instalada a fábrica destinada à produção do novo polímero, que deverá demandar investimentos de cerca de US$ 150 milhões.

O produto, que deverá custar entre 15% e 20% a mais do que os polímeros tradicionais, será destinado, principalmente, aos mercados asiático, europeu e norte-americano. Antes mesmo de ser lançado em escala comercial, o polietileno verde já faz sucesso. 

O polietileno de etanol foi certificado pelo laboratório Beta Analytic, dos Estados Unidos, pela técnica do carbono-14, como um produto feito com 100% de matéria-prima renovável. A matéria-prima utilizada, no caso o etanol, é renovável, mas o produto final não é biodegradável. “O produto possui propriedades idênticas aos polietilenos produzidos a partir do petróleo. Como é um plástico bastante resistente e estável, ele pode ser reciclado e reutilizado várias vezes e, no final da vida útil, pode ser incinerado sem causar nenhum problema ambiental”, diz Morschbacker. A grande vantagem ambiental do polietileno do álcool é que, para cada quilo de polímero produzido, são absorvidos em torno de 2,5 quilos de gás carbônico, o dióxido de carbono, da atmosfera pela fotossíntese da cana.

Via Revista Pesquisa Fapesp