A amônia é um dos produtos químicos mais valiosos, mas produzi-la gasta muita energia. Um novo reator promete tornar o processo mais eficiente e ainda pode transformar águas residuais em potável. O estudo foi publicado este mês na revista científica Nature Catalysis.
O reator produz gás amônia, um dos principais componentes de fertilizantes e outros processos de fabricação, a partir de água contaminada. Para ter uma ideia da importância, mais de 180 milhões de toneladas são produzidas anualmente, a maioria usando um processo menos sustentável chamado Haber-Bosch.
Se trata de uma reação de alta temperatura e alta pressão entre hidrogênio e nitrogênio. O problema é: esta reação química sozinha usa aproximadamente 2% da energia mundial, segundo o artigo.
Para evitar esse impacto climático, os cientistas estão trabalhando em maneiras de converter nitrato em amônia usando eletricidade.
Infelizmente, os íons de hidrogênio produzidos em um lado tendem a se difundir para o outro, onde reagem quimicamente para formar hidrogênio. Como até mesmo a água altamente poluída ainda tem pequenas concentrações de nitrato, essa reação de hidrogênio acaba dominando e impede que a reação principal de nitrato para amônia ocorra eficientemente.
Em um novo estudo, os pesquisadores contornaram esse problema em parte adicionando uma câmara intermediária, criando um reator de três câmaras, disse o primeiro autor da pesquisa, Feng-Yang Chen, da Rice University no Texas, ao LiveScience.
Dessa forma, nenhum íon de hidrogênio chega ao outro lado do reator para interferir na reação do nitrato. Em um teste de 10 dias, mais de 90% da corrente elétrica na célula da equipe de pesquisa alimentou a produção de amônia, em comparação com cerca de 20% para os sistemas anteriores.
Vale destacar que o design ainda é experimental e os pesquisadores ainda precisam resolver vários problemas antes que a tecnologia possa ser lançada comercialmente. Um dos grandes desafios é garantir que a reação ainda possa ocorrer na presença de impurezas, como íons de magnésio e cálcio, que geralmente também são encontrados na água, disse Chen.
O estudo foi publicado na revista Nature Catalysis.
Fonte: Olhar Digital / Por Gabriel Sérvio
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