Tecnologia revolucionária promete diminuir o impacto ambiental da fabricação de amônia e converter água contaminada em potável
(Foto: Divulgação)
A amônia, um dos produtos químicos mais valiosos do mundo, é essencial na produção de fertilizantes e em diversos processos industriais. No entanto, sua produção tradicional é extremamente dispendiosa em termos energéticos. Agora, um novo reator desenvolvido por cientistas pode não apenas tornar esse processo mais eficiente, mas também transformar águas residuais poluídas em água potável. O estudo sobre essa tecnologia inovadora foi publicado este mês na revista científica Nature Catalysis.
A produção global de amônia ultrapassa 180 milhões de toneladas anuais, e a maioria dessa produção utiliza o processo Haber-Bosch, que consome aproximadamente 2% da energia mundial. Este processo envolve uma reação química de alta temperatura e pressão entre hidrogênio e nitrogênio, o que contribui significativamente para as emissões de gases de efeito estufa.
Para enfrentar esse desafio climático, os cientistas desenvolveram uma tecnologia que usa eletricidade para converter nitratos em amônia de forma mais sustentável. O novo reator apresenta um design inovador com três câmaras distintas:
Primeira Câmara: Nessa câmara, o nitrato é convertido em gás amônia e íons hidroxila. Estes se combinam com íons de sódio presentes na água para formar hidróxido de sódio.
Câmara Intermediária: A água limpa, agora contendo hidróxido de sódio, é bombeada para esta câmara. O gás amônia recém-formado é removido da solução.
Terceira Câmara: Os íons de hidrogênio produzidos pela divisão da água se difundem para esta câmara, onde se combinam com os íons hidroxila do hidróxido de sódio para formar água. Os íons de sódio restantes retornam à primeira câmara para repetir o ciclo.
Este design ajuda a evitar que os íons de hidrogênio interfiram na reação principal de conversão de nitrato em amônia, um problema que limitava a eficiência dos sistemas anteriores. O primeiro autor da pesquisa, Feng-Yang Chen, da Rice University no Texas, destacou que a adição da câmara intermediária foi crucial para o sucesso da inovação.
Em testes de 10 dias, o novo reator demonstrou uma eficiência notável: mais de 90% da corrente elétrica foi usada para a produção de amônia, comparado com cerca de 20% nos sistemas anteriores. Essa melhoria representa um avanço significativo na produção de amônia e no tratamento de águas residuais, oferecendo uma solução mais ecológica e sustentável para desafios globais.
Essa tecnologia inovadora não só promete reduzir o impacto ambiental associado à produção de amônia, mas também pode contribuir para a purificação de águas contaminadas, potencialmente transformando a maneira como lidamos com resíduos e recursos hídricos.
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