22 de Novembro - 15 horas"Dióxido de carbono: contaminante ou matéria-prima?"
Manuel Nunes da Ponte
LAQV-REQUIMTE, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa
Resumo: Svante Arrhenius, um famoso químico-físico, publicou em 1896 cálculos que demonstravam que “a temperatura das regiões do Ártico poderia subir 8 0 a 9 0C se o ácido carbónico aumentasse 2,5 ou 3 vezes em relação ao seu valor presente”. Sendo sueco, as perspetivas dum clima mais quente não lhe pareceriam más. Mais de cem anos mais tarde, a situação parece bem mais preocupante, à medida que as primeiras manifestações dum aquecimento global ainda incipiente se fazem sentir e encontram ressonância na opinião pública mundial.
Diversos cenários têm sido construídos com o objetivo de traçar uma rota que conduza à mitigação das alterações climáticas. A maioria desses cenários tem em consideração que o consumo de combustíveis fósseis vai continuar por várias décadas, o que tornará necessário dispor de métodos de captura de CO2 à saída dos locais de combustão em grandes instalações industriais, tais como centrais elétricas e fábricas de cimento. Estes métodos constituem a denominada Captura e Sequestro de Carbono (CCS) e envolvem a utilização de tecnologias atualmente disponíveis, mas numa escala largamente superior.
Sequestro de dióxido de carbono significa aqui o armazenamento em formações geológicas profundas, depois de compressão até densidades semelhantes às dos líquidos. Um processo alternativo seria a Utilização de Dióxido de Carbono (CDU).
Exemplos desta utilização como solvente em processos químicos, chamada extração com fluidos supercríticos, serão dados e será descrita investigação realizada no LAQV (Laboratório Associado para a Química Verde).
Este tipo de utilização, assim como qualquer outro na indústria química, é, no entanto, feito a uma escala tão pequena que se torna irrelevante em termos de prevenção do efeito de estufa. A única aplicação de CDU que tem potencialmente a dimensão necessária para contribuir para este objetivo é a transformação de dióxido de carbono em… combustíveis sintéticos baseados em carbono. Neste caso, desenvolvem-se tecnologias para recuperar o carbono do CO2 usando energias renováveis, por reação daquele diretamente com os eletrões da própria eletricidade produzida ou com hidrogénio obtido por eletrólise da água. Os produtos destas reações são líquidos, como metanol, ou gases como metano.
As aplicações de CCS ou CDU têm suscitado grande controvérsia e a investigação nestes temas tem atraído financiamentos substanciais. Nesta comunicação, serão apresentados os mais recentes resultados de investigação sobre estes temas em curso no LAQV.
"Carbon dioxide: pollutant or raw-material?"
Manuel Nunes da Ponte
LAQV-REQUIMTE, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa
Abstract: In 1896, Svante Arrhenius , the famous physical-chemist, calculated that the “temperature of the Artic regions would rise about 8 0 to 9 0C if carbonic acid would increase to 2.5 or 3 times its present value”. Being Swedish, the prospects of a warmer climate did not seem altogether bad to him. More than one hundred years later, prospects look much bleaker, as the first consequences of a still incipient global warming seem to start finding some resonance in public opinions around the world.
Different scenarios have been built to try and design a road leading to climate change mitigation. Most of them take into consideration that consumption of fossil fuels will continue for decades, and that methods to capture carbon dioxide immediately after combustion in large industrial facilities (power plants, cement factories) will be necessary. These methods are referred to under the name of Carbon Capture and Sequestration (CCS). They involve using currently available technologies, but at a scale that is orders of magnitude larger. Sequestration of carbon dioxide mostly means storing it underground, after compression to liquid-like densities. An alternative to this process would be carbon dioxide utilisation (CDU). The use of carbon dioxide as a solvent is one of the most researched CDU applications. It is usually called supercritical fluid extraction, and examples of research at LAQV (Laboratório Associado para a Química Verde) will be given and industrial applications reviewed.
Any use of CO2 in the chemical industry will, however, be on such a small scale as to be irrelevant towards the greenhouse effect abatement. The only CDU application with the potential to contribute to this goal is the transformation of carbon dioxide into… fuels - synthetic carbon-based fuels. In this case, technologies try and recover the carbon from captured CO2 using renewable energies, at times of overproduction. The electrons in electricity itself or hydrogen obtained through electrolysis of water are the main vehicles used to react with carbon dioxide to produce liquids, like methanol, or gases, such as methane.
The future application of CCS and CDU technologies has been hotly debated, and much research has recently found substantial financial support. Research on CDU for fuel production currently going-on at LAQV will be reviewed.