Conversia dioxidului de carbon captat din efluenții industriali în metanol utilizând hidrogen obținut din surse regenerabile
Cum putem transforma dioxidul de carbon dintr-un poluant într-o resursă?
Dioxidul de carbon (CO₂) este una dintre principalele cauze ale încălzirii globale. În același timp, cantități importante de CO₂ sunt eliberate în atmosferă de industrie. Dar dacă acest gaz nu ar mai fi considerat doar un deșeu, ci o materie primă care poate fi recuperată și transformată în produse utile?
Aceasta este întrebarea de la care pornește proiectul „Conversia dioxidului de carbon captat din efluenții industriali în metanol utilizând hidrogen obținut din surse regenerabile”, la care participă cercetători de la Universitatea Transilvania din Brașov, alături de parteneri din Spania, Franța și Elveția.
Scopul proiectului este dezvoltarea unor tehnologii prin care CO₂ provenit din activități industriale să fie captat și apoi transformat în alte substanțe utile, precum metanolul sau etanolul. În acest fel, ceea ce astăzi este emis în atmosferă ar putea fi reutilizat ca materie primă, contribuind la reducerea consumului de resurse fosile și la dezvoltarea unei industrii mai puțin poluante.
Pentru a realiza acest lucru, cercetătorii au investigat fiecare etapă a procesului: captarea CO₂, obținerea hidrogenului din surse regenerabile și conversia celor două substanțe în produse cu valoare economică.
Un exemplu interesant este utilizarea zațului de cafea. Cercetătorii au transformat acest deșeu într-un material asemănător cărbunelui, numit bio-cărbune, care are proprietăți favorabile pentru captarea CO₂. Au fost realizate experimente pentru a determina cât de eficient poate fi folosit și pentru a pregăti proiectarea unei instalații pilot.
O altă direcție de cercetare a urmărit folosirea unor deșeuri industriale, precum cenușa provenită din termocentrale, pentru dezvoltarea unor materiale capabile să contribuie atât la eliminarea unor poluanți, cât și la transformarea CO₂ prin procese activate de lumină. În laborator, aceste materiale au demonstrat o eficiență de aproximativ 98% în degradarea unor coloranți și de aproximativ 60% în cazul unor pesticide. Experimentele au indicat, de asemenea, posibilitatea obținerii de etanol prin transformarea fotocatalitică a CO₂.
Cercetătorii au căutat și o soluție pentru producerea hidrogenului necesar procesului, folosind deșeuri din industria lactatelor și ape uzate municipale. Într-o instalație de laborator, zerul și apele uzate au fost utilizate pentru producerea de bio-hidrogen. A fost apoi dezvoltat un model matematic care permite extinderea procesului de la instalația de laborator către instalații cu o capacitate mult mai mare.
Toate aceste soluții au fost analizate și din perspectiva impactului asupra mediului. Prin analiza ciclului de viață, cercetătorii au evaluat câtă energie și câte resurse sunt consumate și în ce măsură tehnologiile propuse pot reduce amprenta de carbon.
Cum ar putea fi implementat proiectul?
Într-o etapă următoare, tehnologiile dezvoltate în laborator pot fi testate în instalații pilot și, ulterior, adaptate pentru utilizare industrială. Un astfel de sistem ar putea fi instalat în apropierea unor fabrici sau a altor surse industriale de CO₂.
În practică, procesul ar putea funcționa astfel: CO₂-ul este captat înainte de a fi eliberat în atmosferă, hidrogenul este produs folosind surse regenerabile sau deșeuri organice, iar cele două sunt utilizate pentru obținerea unor substanțe chimice care pot fi folosite mai departe în industrie.
Proiectul urmărește și identificarea companiilor interesate de astfel de soluții. În perioada următoare va fi realizat un chestionar adresat operatorilor industriali pentru a identifica sursele de CO₂, cantitățile și compoziția emisiilor, dar și disponibilitatea companiilor de a testa tehnologii inovatoare împreună cu cercetătorii.
Proiectul propune o schimbare de perspectivă: CO₂-ul nu trebuie privit doar ca un deșeu care trebuie eliminat, ci și ca o posibilă materie primă. Prin combinarea energiei regenerabile, a biotehnologiei și a unor materiale obținute chiar din deșeuri, proiectul contribuie la construirea unui model industrial mai circular, în care resursele sunt folosite de mai multe ori, iar cantitatea de emisii și deșeuri este redusă.
Partenerii proiectului
Universitatea Publica Navarra (Spania), Universitatea Transilvania din Brașov (România), Universitatea Savoie Mont Blanc (Franța), Universitatea de Științe Aplicate (Elveția) si compania ELODICA (Franța)
Coordonatorul proiectului în UNITBV: Conf dr. Cristina Bogatu - cristina.bogatu@unitbv.ro
[forms ID=25]
