Não se trata apenas de tornar o processo mais barato, também ficou muito mais eficiente
Meros US$ 7 trilhões – este é o tamanho do mercado mundial envolvendo o peróxido de hidrogênio (H2O2), a conhecida água oxigenada.
Considerado um dos compostos químicos mais importantes da indústria, esse agente oxidante é uma matéria-prima amplamente utilizada na desinfecção, fabricação de papel e celulose e essencial no processo de fabricação dos chips de computador, apenas para citar algumas poucas aplicações.
Infelizmente, o método atual de produção de peróxido de hidrogênio é um processo termoquímico (processo de antraquinona), que usa como catalisador o paládio, um metal raro e caro. Além disso, as altas temperaturas e pressões exigidas tornam este processo intensivo em energia, causando ainda diversos problemas ambientais, como a emissão de gases de efeito estufa e até o risco de explosão.
Mas isto pode estar prestes a mudar. Pesquisadores coreanos desenvolveram uma nova tecnologia que usa energia solar para produzir peróxido de hidrogênio em uma concentração sem precedentes – extremamente alta – e ainda faz isto eliminando a necessidade de alta temperatura e alta pressão.
Para isso, Byeong Moon e colegas do Instituto de Ciência e Tecnologia da Coreia (KIST) substituíram o processo termoquímico tradicional por um processo fotocatalítico, mostrando que é possível produzir matérias-primas químicas essenciais sem emissões de carbono e a um custo mais baixo.
Fotocatalisador
No processo termoquímico atual, as moléculas orgânicas de antraquinona sofrem repetidas reações de oxidação e redução, para finalmente produzir peróxido de hidrogênio.
A equipe então projetou uma reação fotocatalítica usando uma solução orgânica para fazer o mesmo. Só que o resultado foi melhor do que o esperado: A solução de reação orgânica melhorou muito a capacidade de redução de oxigênio do fotocatalisador, por decorrência aumentando largamente a produção de peróxido de hidrogênio.
O processo baseado na luz solar gerou peróxido de hidrogênio com uma concentração de 53.000 ppm (ou seja, 5,3%) por unidade de tempo e por grama de fotocatalisador. Isto excede em mais de cinco vezes o padrão da indústria para a produção de peróxido de hidrogênio, que hoje fica ao redor de 10.000 ppm (1%).
“Este estudo prova que a tecnologia de baixo carbono e ecológica que usa a luz solar também pode produzir combustíveis industriais essenciais com alta concentração e pureza,” escreveu a equipe, que agora pretende escalonar o processo com vistas à sua aplicação industrial.
Fonte: Inovação tecnológica – 15.03.2023