Um trabalho liderado por pesquisadores do CINE e do RCGI avança o conhecimento sobre técnicas capazes de elucidar a reação de redução de dióxido de carbono (CO2 RR) – processo que transforma esse gás do efeito estufa em compostos de utilidade industrial e alto valor agregado.

O estudo contribui para desenvolver soluções que diminuam as emissões de dióxido de carbono à atmosfera e, ao mesmo tempo, aproveitem o dióxido de carbono como matéria-prima, substituindo derivados do petróleo e outros compostos. O CINE e o RCGI são centros de pesquisa fundados e financiados pela FAPESP e a Shell para realizar pesquisa em novas energias e gases do efeito estufa, respectivamente. Ambos os centros têm entre seus temas de pesquisa a redução de dióxido de carbono.

Como fruto desse trabalho, acaba de ser publicado um artigo de revisão na revista científica ChemElectroChem, com destaque em capa. O review aborda a evolução, ao longo do tempo, dos dispositivos destinados ao estudo da redução de CO2. Nessa reação, a molécula de dióxido de carbono é reduzida (ganha elétrons) e se transforma  em compostos como etileno, etanol, ácido fórmico ou metanol. O processo é promissor para viabilizar a reciclagem do CO2, mas a sua eficiência ainda precisa ser aprimorada. E, para isso, é necessário compreender melhor o complexo mecanismo da reação, principalmente no que diz respeito à formação dos compostos finais (chamados “produtos”) e dos intermediários (aqueles que se formam ao longo do processo).

O artigo de revisão da ChemElectroChem foca as adaptações que já foram feitas em células eletroquímicas (os dispositivos onde ocorrem as reações) para integrar a técnica de espectrometria de massas, a qual é capaz de identificar compostos químicos. Entre outros aspectos, os autores abordam um dos principais desafios na aplicação dessa técnica à redução de CO2: a identificação e quantificação em tempo real dos intermediários e produtos formados, mesmo sob intensa geração de bolhas na superfície do eletrodo. “Essas reações formam muitas bolhas porque a redução de CO2 acontece juntamente com o desprendimento de hidrogênio (H2) na mesma faixa de potencial”, explica o professor Raphael Nagao (UNICAMP), pesquisador do programa Portadores Densos de Energia do CINE e autor correspondente do review junto ao professor Fabio H. B. Lima (IQSC-USP), que é membro do RCGI. “No review mostramos como setups mais avançados e atuais conseguem superar esse problema além de medir com boa sincronia os sinais de massa/carga das espécies com o potencial aplicado”, completa Nagao.