O dióxido de carbono pode ser convertido em combustível？
1. Como converter CO2 em combustível?
Primeiro, usar energia solar para converter dióxido de carbono e água em combustível. Os pesquisadores usam a energia solar para dividir o dióxido de carbono e a água para produzir gases como hidrogênio, monóxido de carbono ou metano, que são então processados para convertê-los em produtos químicos que podem ser usados como combustível. Desta forma, os cientistas conseguiram converter o dióxido de carbono em monóxido de carbono, necessário para a reação Zviack (Zviack).
Em segundo lugar, os micróbios são usados para converter o dióxido de carbono em matéria orgânica. Usando microorganismos (incluindo algas e bactérias, etc.) para realizar a fotossíntese, converter a energia luminosa diretamente em energia química e converter dióxido de carbono em matéria orgânica, como açúcar, para produzir combustível de biomassa. Por exemplo, os investigadores utilizam algas para converter energia solar e dióxido de carbono em petróleo e outras biomassas para produzir produtos como biodiesel e biogasolina.
Finalmente, uma reação química é usada para converter o dióxido de carbono em combustível. Por exemplo, os pesquisadores usam reações termoquímicas ou eletroquímicas para converter dióxido de carbono em amônia ou outros produtos orgânicos, que podem então ser processados em produtos químicos que podem ser usados como combustível. Por exemplo, a redução eletroquímica é usada para converter o dióxido de carbono em ácidos formais ou substâncias orgânicas, como o ácido fórmico, que são então sintetizados em combustíveis, etc.
2. O CO2 pode ser convertido em outras coisas?
Substâncias que podem interconverter com dióxido de carbono incluem plantas, animais, microorganismos e algumas reações químicas.
As plantas são os conversores mais importantes de dióxido de carbono. Eles convertem o dióxido de carbono em matéria orgânica através da fotossíntese, fornecendo assim a energia necessária aos organismos. A fotossíntese é o processo pelo qual as plantas absorvem água e dióxido de carbono da energia solar e, em seguida, usam os átomos de carbono contidos nelas para produzir açúcares e outras matérias orgânicas, enquanto liberam oxigênio. Estas matérias orgânicas são utilizadas pelas plantas como matéria-prima para o seu crescimento e reprodução, e o dióxido de carbono também é libertado pelas plantas, completando assim o ciclo do dióxido de carbono.
Animais e microrganismos também podem converter dióxido de carbono em oxigênio através do processo respiratório, especialmente alguns organismos marinhos, como algas marinhas, etc., podem converter uma grande quantidade de dióxido de carbono em matéria orgânica, alterando assim o ambiente marinho.
Além disso, algumas reações químicas também podem converter o dióxido de carbono em outras substâncias. Por exemplo, a queima de carvão pode converter dióxido de carbono em dióxido de enxofre e água, e o carbonato de cálcio pode converter dióxido de carbono em carbonato de cálcio, que pode ser usado para fabricar materiais como metais e cimento. Além disso, algumas reações químicas também podem converter dióxido de carbono em hidrocarbonetos, como o metano, e utilizá-los para diversos fins.
Em resumo, plantas, animais, micróbios e algumas reações químicas são capazes de alterar o ambiente ao converter dióxido de carbono em outras substâncias.
3. Podemos converter CO2 novamente em carvão?
Em teoria, também é possível.
De onde veio o carvão? É produzido por plantas enterradas no solo. O elemento carbono nas plantas às vezes vem de plantas que absorvem dióxido de carbono no ar e transformando-os em matéria orgânica através da fotossíntese. Portanto, para o mesmo número de moles de átomos de carbono, a energia do dióxido de carbono é menor que a do carvão. Portanto, na natureza, a reação da queima do carvão para gerar dióxido de carbono pode ocorrer espontaneamente quando a energia inicial (como a ignição) é satisfeita, mas o processo de transformação do dióxido de carbono em matéria orgânica não pode ocorrer espontaneamente e deve passar pela fotossíntese, e a energia vem do sol.
Se falamos de refino artificial, podemos simular a fotossíntese e o processo de formação de carvão. No entanto, não há nenhum benefício económico.
4. O CO2 pode ser convertido em gás natural?
Sim, o método químico consome muita energia, então o ganho compensa a perda.
Plantar árvores, usar a natureza para transformar, leva muito tempo e requer esforços de longo prazo de todos, e políticas firmes, consistentes, práticas e eficazes da Z-F para aumentar a vegetação da terra, e não diminuí-la. Depois que a vegetação consome dióxido de carbono, através do movimento da crosta terrestre, ele se transforma em petróleo, etc., como nos tempos antigos.
Existe também um tipo de grão que absorve dióxido de carbono e produz diretamente álcool e biogás a partir de grãos e palha, o que também é uma transformação
5. O que acontece quando o dióxido de carbono e o hidrogênio se misturam?
Dióxido de carbono e o hidrogênio pode reagir para produzir produtos diferentes sob diferentes condições de reação:
1. O dióxido de carbono e o hidrogênio reagem em alta temperatura para formar monóxido de carbono e água;
2. O dióxido de carbono e o hidrogênio reagem sob alta temperatura e alta pressão para formar metano e água. O metano é a substância orgânica mais simples e o principal componente do gás natural, biogás, gás de poço, etc., comumente conhecido como gás;
3. O dióxido de carbono e o hidrogênio reagem em alta temperatura e adicionam o composto catalisador de rutênio-fosfina-cromo para produzir metanol, que é o álcool monohídrico saturado mais simples e é um líquido incolor e volátil com odor de álcool. É usado para produzir formaldeído e pesticidas, etc., e como extrator de matéria orgânica e desnaturante de álcool.
6. Conversão de dióxido de carbono em combustíveis líquidos
Químicos da Universidade de Illinois conseguiram criar combustível a partir de água, dióxido de carbono e luz visível através da fotossíntese artificial. Ao converter o dióxido de carbono em moléculas mais complexas, como o propano, a tecnologia de energia verde avançou com sucesso para aproveitar o excesso de dióxido de carbono e armazenar energia solar na forma de ligações químicas para utilização durante períodos de pouca luz solar e pico de procura de energia.
As plantas usam a luz solar para impulsionar a reação da água e do dióxido de carbono para produzir glicose de alta energia para armazenar energia solar. No novo estudo, os pesquisadores desenvolveram uma reação artificial usando nanopartículas de ouro ricas em elétrons como catalisador para converter dióxido de carbono e água em combustível usando a luz verde visível que as plantas usam na fotossíntese natural. Essas novas descobertas foram publicadas na revista Nature Communications.
“Nosso objetivo é produzir hidrocarbonetos complexos e liquefeitos a partir do excesso de dióxido de carbono e de fontes de energia sustentáveis, como a energia solar”, disse Prashant Jain, professor de química e coautor do estudo. "Os combustíveis líquidos são ideais porque são compatíveis com os combustíveis gasosos. São mais fáceis, mais seguros e mais económicos de transportar, e são feitos de moléculas de cadeia longa com mais ligações, o que significa que são mais densos em energia."
No laboratório de Jain, Sungju Yu, pesquisador de pós-doutorado e primeiro autor do estudo, usou um catalisador metálico para absorver a luz verde e transportar os elétrons e prótons necessários para a reação química do dióxido de carbono e da água, atuando como clorofila na fotossíntese natural.
As nanopartículas de ouro funcionam particularmente bem como catalisadores porque suas superfícies reagem facilmente com moléculas de dióxido de carbono, absorvendo efetivamente a energia da luz sem se quebrarem como outros metais propensos à ferrugem, disse Jain.
Existem muitas maneiras de liberar a energia armazenada nas ligações químicas dos combustíveis hidrocarbonetos. No entanto, a forma simples e tradicional de queimá-la acabaria produzindo mais dióxido de carbono, o que vai contra a ideia de capturar e armazenar energia solar em primeiro lugar, disse Jain.
“Existem outras aplicações não tradicionais de hidrocarbonetos feitas desta forma”, disse ele. "Eles podem gerar corrente e tensão para alimentar células de combustível. Existem muitos laboratórios em todo o mundo trabalhando para torná-los mais eficientes." converter a energia química dos hidrocarbonetos em energia elétrica.”
