| Resumo: |
O aumento contínuo das emissões de CO2 representa um desafio global urgente. Em conformidade com o compromisso europeu de atingir a
neutralidade climática até 2050, estratégias de captura e armazenamento de carbono, bem como a valorização química do CO2, têm sido objeto de
intensa investigação para desenvolver processos mais circulares e neutros em termos climáticos. A produção de carbonatos orgânicos a partir do
CO2 é vista como uma das tecnologias mais promissoras para a utilização do CO2, devido à possibilidade de sintetizar vários produtos químicos
usados como eletrólitos em baterias de Li-Na, revestimentos, tintas, aditivos para cosméticos, entre outras aplicações.
O projeto CATALYSE-CO2 tem como objetivo realizar um estudo exploratório sobre uma rota alternativa para a síntese de carbonatos cíclicos com
base na utilização de CO2 e glicerol como um resíduo biológico de baixo custo, via reação direta, sem a necessidade de recorrer a epóxidos
dependentes de combustíveis fósseis, conforme geralmente é reportada a síntese na literatura [10]. Serão desenvolvidos materiais de carbono
decorados com heteroátomos e metais para garantir a presença de centros ativos adequados a síntese termoquímica e eletroquímica do carbonato
de glicerol. Apesar da via termocatalítica ser mais fácil de ampliar e implementar em aplicações industriais em grande escala, o equilíbrio
termodinâmico limita a cinética da reação. Em contraste, a abordagem eletrocatalítica apesar de menos madura, mas possui vantagens, incluindo
temperatura e pressão mais baixas, e sem limitações de equilíbrio termodinâmico. No entanto, o processo electrocatalítico requer o
desenvolvimento de mais eficazes e estáveis. Até onde temos conhecimentos, apenas alguns trabalhos foram relatados investigando essa classe de
materiais como potenciais catalisadores, mas para a síntese de carbonatos cíclicos por uma rota indireta via epóxidos [11], e nenhuma investigação
está a ser conduzida na síntese direta  |
Resumo
O aumento contínuo das emissões de CO2 representa um desafio global urgente. Em conformidade com o compromisso europeu de atingir a
neutralidade climática até 2050, estratégias de captura e armazenamento de carbono, bem como a valorização química do CO2, têm sido objeto de
intensa investigação para desenvolver processos mais circulares e neutros em termos climáticos. A produção de carbonatos orgânicos a partir do
CO2 é vista como uma das tecnologias mais promissoras para a utilização do CO2, devido à possibilidade de sintetizar vários produtos químicos
usados como eletrólitos em baterias de Li-Na, revestimentos, tintas, aditivos para cosméticos, entre outras aplicações.
O projeto CATALYSE-CO2 tem como objetivo realizar um estudo exploratório sobre uma rota alternativa para a síntese de carbonatos cíclicos com
base na utilização de CO2 e glicerol como um resíduo biológico de baixo custo, via reação direta, sem a necessidade de recorrer a epóxidos
dependentes de combustíveis fósseis, conforme geralmente é reportada a síntese na literatura [10]. Serão desenvolvidos materiais de carbono
decorados com heteroátomos e metais para garantir a presença de centros ativos adequados a síntese termoquímica e eletroquímica do carbonato
de glicerol. Apesar da via termocatalítica ser mais fácil de ampliar e implementar em aplicações industriais em grande escala, o equilíbrio
termodinâmico limita a cinética da reação. Em contraste, a abordagem eletrocatalítica apesar de menos madura, mas possui vantagens, incluindo
temperatura e pressão mais baixas, e sem limitações de equilíbrio termodinâmico. No entanto, o processo electrocatalítico requer o
desenvolvimento de mais eficazes e estáveis. Até onde temos conhecimentos, apenas alguns trabalhos foram relatados investigando essa classe de
materiais como potenciais catalisadores, mas para a síntese de carbonatos cíclicos por uma rota indireta via epóxidos [11], e nenhuma investigação
está a ser conduzida na síntese direta termocatalítica ou eletroquímica do carbonato de glicerol.
Se o projeto for bem-sucedido, será desenvoldido um processo que converte CO2 e renováveis de base de bio em produtos de alto valor de forma
sustentável, competindo com processos convencionais baseados em combustíveis fósseis. A equipa do projeto CATALYSE-CO2 prevê arrancar o
projeto usando metodologias de síntese de materiais bem estabelecidas e conhecidas pela equipa para alcançar rapidamente um conjunto de
potenciais catalisadores. Em primeiro lugar será investigada a reação termocatalítica uitlizando um reator de alta pressão totalmente automatizado
disponível no laboratório e com o qual a equipa já está familiarizada. A rota eletroquímica será mais desafiadora. A equipa tem vasta experiência em
testar eletrocatalisadores para células de combustível e eletrolisadores, mas menos experiência em síntese eletroquímica, pelo que a montagem
da célula eletroquímica e as condições de otimização exigirão um maior investimento de tempo. No final do projeto, espera-se que os resultados
esclareçam a interação entre CO2/glicerol e os sítios ativos (ativação/adsorção) e as vias de reação envolvidas nas reações térmicas e
eletroquímicas, contribuindo para a afirmação tecnológica da rota de síntese do carbonato de glicerol. |