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TN Sustentável

Combustão do avesso

Publicado em 25 maio 2011

Por: Redação TN / Fábio de Castro, Agência Fapesp

A tecnologia de baterias poderá passar por uma revolução no futuro, mas, enquanto isso não acontecer, os combustíveis líquidos permanecerão como a forma de energia mais concentrada e eficiente disponível para suprir as necessidades da humanidade. Utilizar a energia do sol para transformar os resíduos da combustão em insumos para a fabricação de novos combustíveis líquidos é o objetivo das pesquisas de um grupo de cientistas dos Estados Unidos, com coordenação de Nancy Jackson, presidente da Sociedade Norte-Americana de Química (ACS, na sigla em inglês).

Jackson apresentou ontem (24/5), na 34ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química (SBQ), em Florianópolis, a conferência Sunshine to petrol: solar thermal conversion of carbon dioxide to liquid fuels ("Da luz do sol para o petróleo: conversão termal solar de dióxido de carbono em combustíveis líquidos").

Formada na Universidade George Washington em 1979 - ano em que ingressou na ACS -, concluiu doutorado na Universidade do Texas, em Austin, em 1990. Atualmente, é gerente do Departamento de Redução de Ameaças do Centro de Segurança Global dos Laboratórios Nacionais Sandia. A equipe de seu laboratório já está trabalhando na engenharia do reator capaz de utilizar a energia solar para transformar o dióxido de carbono - produto da queima de combustíveis como gasolina e etanol - em monóxido de carbono, que pode ser utilizado na produção de combustíveis. A reação, portanto, corresponde exatamente ao inverso da combustão.

Confira a entrevista concedida à Agência Fapesp:

- Por que investir em pesquisas voltadas para a produção de combustíveis líquidos?

Nancy Jackson - Os combustíveis líquidos são muito importantes por várias razões. Uma delas é que, levando em consideração o peso e o volume, há uma energia muito concentrada nesse tipo de combustível. Eles são muito melhores que baterias, que são muito pesadas. Os combustíveis líquidos são leves e densos em termos energéticos. Essa capacidade de armazenar energia explica em parte por que os combustíveis líquidos são uma boa alternativa.

- A densidade energética dos líquidos, então, é insuperável?

Nancy Jackson - Sim, pelo menos até o dia em que houver um salto tecnológico revolucionário no desenvolvimento de baterias. Outro fator que torna os combustíveis líquidos muito importantes é a facilidade de transporte. É muito fácil transportar líquidos, porque eles podem fluir e ser bombeados em canos por muitos quilômetros, sem precisar de veículo algum. Eles permitem utilizar a infraestrutura instalada e as tecnologias existentes.

- Infraestrutura de transporte?

Nancy Jackson - Sim, podemos aproveitar a infraestrutura já pronta para transportar os combustíveis e utilizá-los em todo tipo de necessidade energética. E, em relação à tecnologia, refiro-me aos motores. Temos motores muito eficientes para o uso de combustíveis líquidos. O problema é que não podemos depender do petróleo para sempre, porque ele vai acabar, ou se tornar muito caro ou impraticável para explorar. Por isso estamos trabalhando no projeto Sunshine to petrol.

- Qual é o objetivo do projeto?

Nancy Jackson - Estamos tentando utilizar o dióxido de carbono e submetê-lo ao calor do sol concentrado para atingir temperaturas realmente altas. Com isso queremos transformar dióxido de carbono em monóxido de carbono, retirando um átomo de oxigênio da molécula.

- Como isso é feito?

Nancy Jackson - Desenvolvemos um reator, com um disco de mais de quatro metros de diâmetro, que capta a luz solar e utiliza seu calor para provocar a reação. O dióxido de carbono é uma molécula muito estável, por assim dizer, muito "preguiçosa". É difícil fazê-la mudar. É preciso gastar uma grande quantidade de energia para reagir com o que quer que seja. É por isso que estamos tentando usar o sol para alterá-la, para fazer então um combustível líquido. O processo inclui uma série de outras reações muito bem conhecidas e compreendidas. Mas o verdadeiro segredo, o que realmente estamos fazendo de novo, é transformar o dióxido de carbono em monóxido de carbono.

- Isso é a combustão reversa?

Nancy Jackson - Sim. Quando usamos combustíveis em nossos carros, o monóxido de carbono é queimado e transformado em dióxido. Estamos fazendo o oposto, como se fosse uma combustão reversa. É uma estratégia de reciclagem. A ideia é poder reciclar o dióxido de carbono várias e várias vezes, produzindo combustíveis a partir do resíduo dos combustíveis.

- Só os combustíveis líquidos poderão gerar o dióxido de carbono para ser utilizado no reator?

Nancy Jackson - De modo algum. Nos Estados Unidos, temos a maior parte da energia elétrica baseada em carvão. Queimando carvão, temos uma quantidade gigantesca de dióxido de carbono. Achamos que podemos utilizar o dióxido de carbono que sai das chaminés, transformando-o em combustíveis líquidos. Também temos muito dióxido de carbono quando fermentamos a cana-de-açúcar para fazer etanol. Para cada molécula de etanol, é produzida também uma molécula de dióxido de carbono.

- Seria então uma estratégia ideal para ser utilizada em combinação com várias alternativas energéticas?

Nancy Jackson - Isso mesmo. O método seria empregado em conjunto com o uso de etanol de cana-de-açúcar, carvão, gás natural, plantas e assim por diante. Quando se queima tudo isso, é gerado o dióxido de carbono. Há outros grupos de pesquisa que estão aprendendo como separar o dióxido de carbono a partir do ar. É o que as plantas fazem: usam o dióxido de carbono do ar para crescer. Então há diferentes maneiras para conseguir o dióxido de carbono. Essas tecnologias já existem.

- Qual será o aspecto desse novo combustível líquido?

Nancy Jackson - Vai ser como o diesel, ou o etanol. Não muito diferente do que temos agora, mas o processo de obtenção é que será muito diferente.

- Quanto tempo essa tecnologia levará ainda para ser implementada?

Nancy Jackson - Provavelmente precisaremos de mais uns quatro anos de desenvolvimento de engenharia. Em seguida, entrará o período necessário para o desenvolvimento e o processamento em escala. Estamos falando em algo como sete ou oito anos.

- O conceito já está desenvolvido e o que falta é a engenharia e o escalonamento?

Nancy Jackson - Sim. Há ainda muitos desafios, porque a temperatura de que precisamos para mudar o dióxido de carbono, que é tão estável, é tão alta que isso torna difícil a tarefa de definir materiais. Muitos deles não aguentam altas temperaturas e, se esquentamos e esfriamos sucessivamente, a maior parte dos materiais tende a não resistir. Há muitos desafios. O primeiro passo é o mais difícil. E é isso que estamos fazendo agora.