Prêmio busca gerar oportunidades de conexões globais e impulsionar o desenvolvimento de mulheres cientistas
Um projeto desenvolvido na Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) que busca dar um novo destino ao dióxido de carbono (CO₂), um dos gases mais associados às emissões industriais, foi premiado no Prêmio Ciência Delas 2026 – Categoria Brasil. A pesquisa tem como proposta capturar o gás e transformá-lo em matéria-prima para a produção de combustíveis e outros produtos.
O estudo, conduzido pela pesquisadora Mariana Schneider durante atividades de pós-doutorado júnior, no Laboratório de Energia e Meio Ambiente (Lema), pretende transformar um problema ambiental em uma oportunidade: em vez de somente liberar ou armazenar o CO₂, ela estuda maneiras de capturá-lo e reaproveitá-lo.
O prêmio busca gerar oportunidades de conexões nos principais ecossistemas globais de inovação para impulsionar o desenvolvimento de mulheres cientistas, “ao mesmo tempo em que reconhece iniciativas inovadoras na área de pesquisa e desenvolvimento no setor de energia, nos temas de transição energética, energia renovável e descarbonização”.
Mariana explica que o trabalho é baseado em duas etapas principais. Primeiro, o CO₂ é retirado de gases de exaustão por meio de materiais capazes de absorvê-lo, ou seja, retê-lo em sua superfície. Depois, o gás capturado passa por processos de conversão química que podem transformá-lo em outros compostos com aplicações na área de energia.
Para fazer essa conversão, os pesquisadores utilizam a energia da luz. A água participa do processo e fornece os elementos necessários para que o CO₂ seja transformado em produtos de maior valor agregado. Uma das possibilidades estudadas é a produção de combustíveis.
Um dos diferenciais do projeto é o uso de resíduos da mineração de rocha fosfática na produção dos materiais utilizados para capturar o CO₂. Dessa forma, a pesquisa reúne duas frentes ambientais: a redução das emissões e o reaproveitamento de resíduos que poderiam ser descartados.
Inovação
Para a captura do gás, os pesquisadores desenvolveram materiais formados pela combinação de geopolímero e zeólita 13X. O grupo também utiliza tecnologias como impressão 3D e eletrofiação para modificar a estrutura desses materiais. Estuda-se a criação de superfícies que favoreçam o contato com os gases e, consequentemente, melhorem a eficiência da captura.
“Na etapa de captura, nosso objetivo é desenvolver materiais que tenham uma boa capacidade de absorver o CO₂ e que também possam ser produzidos de uma maneira viável. Depois, queremos que esse CO₂ capturado possa ser encaminhado para uma etapa de conversão”, explica Mariana. A pesquisadora explica que a ideia é aproximar duas etapas que muitas vezes são estudadas separadamente: a captura e a utilização do CO₂. Isso porque, depois de capturado, o gás precisa ser encaminhado para uma etapa de conversão. No projeto, os próprios materiais desenvolvidos para a captura podem também funcionar como suporte para componentes utilizados nessa transformação.
“A nossa proposta é justamente mudar um pouco essa perspectiva: depois de capturado, esse carbono pode voltar para a cadeia produtiva e ser utilizado na fabricação de outros compostos”, afirma Mariana. O processo também envolve o uso da luz como fonte de energia. Para os pesquisadores, essa estratégia permite pensar em alternativas que utilizem fontes renováveis para promover as transformações químicas.
“A utilização da luz é muito interessante porque permite pensar em processos que utilizem uma fonte de energia renovável. A ideia é aproveitar essa energia para promover as transformações químicas necessárias e, assim, converter o CO₂ em moléculas de maior valor agregado”, detalha a pesquisadora.
A pesquisa se conecta ainda a outras tecnologias desenvolvidas na UFSC, especialmente nas áreas de energia solar e hidrogênio verde. No Laboratório de Fotovoltaica, o hidrogênio é produzido a partir da água utilizando eletricidade gerada por energia solar. Esse hidrogênio pode ser empregado em processos que aproveitam o CO₂ capturado.
“Temos a possibilidade de conectar diferentes tecnologias: a energia solar pode ser utilizada para produzir hidrogênio verde, enquanto o CO₂ capturado pode ser empregado em processos catalíticos para a produção de combustíveis”, explica a pesquisadora. O grupo também desenvolve estudos relacionados à produção de amônia verde em pequena escala, substância que possui diversas aplicações, entre elas a fabricação de fertilizantes.
A pesquisa é capaz de integrar diferentes tecnologias em uma mesma cadeia: a energia solar gera eletricidade; a eletricidade pode produzir hidrogênio verde; materiais produzidos, inclusive, a partir de resíduos de mineração capturam o CO₂; e o carbono capturado pode, posteriormente, ser transformado em novos produtos.
Atualmente, a tecnologia está no nível TRL 4: seu funcionamento já foi demonstrado em laboratório, mas ainda são necessários novos testes antes de uma possível aplicação em escala industrial. O próximo passo é ampliar a produção dos materiais e testar os processos em condições mais próximas da realidade das indústrias, avaliando desempenho, custos, eficiência e viabilidade econômica.
O trabalho faz parte das atividades do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em (Bio/Foto) Catálise, Adsorção e Intensificação de Processo para Avançar na Captura e Utilização de CO₂ (INCT CAPICUA), que reúne grupos de pesquisa do Brasil e do exterior.
Fonte: Notícias da UFSC