De acordo com pt.wedoany.com-O Laboratório Nacional de Brookhaven (Brookhaven National Laboratory, BNL), do Departamento de Energia dos EUA (DOE), desenvolveu um catalisador barato e resistente ao enxofre que pode converter metano residual em produtos químicos líquidos e combustíveis de fácil transporte e alto valor.
Esta pesquisa concentra-se num catalisador industrial abundante na Terra — o dissulfeto de molibdênio (MoS2). A equipe de pesquisa afirma que, com ajustes mínimos, este catalisador pode converter seletivamente metano em peróxido de metila (methyl peroxide) e compostos oxigenados líquidos a temperaturas abaixo de 212 graus Fahrenheit (100 graus Celsius). O peróxido de metila é um precursor para a produção de metanol, um combustível líquido de alta densidade energética. Sanjaya Senanayake (doutor), pesquisador do BNL e autor correspondente do estudo, afirmou que o catalisador alcançou rendimento e seletividade muito elevados na produção de precursores importantes para o metanol e vários outros processos industriais.
O transporte de metano de campos de petróleo e gás remotos requer infraestrutura cara, e os produtores frequentemente o liberam ou queimam, desperdiçando recursos e aumentando as emissões de gases de efeito estufa. Os pesquisadores do BNL acreditam que seu catalisador pode capturar esse metano retido e convertê-lo em produtos químicos líquidos transportáveis. O método utiliza dissulfeto de molibdênio prontamente disponível, com desempenho comparável ao de alternativas mais caras e, em alguns casos, superior. Sua resistência ao enxofre é outra grande vantagem: compostos de enxofre no gás natural bruto desativam catalisadores tradicionais, enquanto a composição rica em enxofre do dissulfeto de molibdênio o torna naturalmente tolerante a esses poluentes. Juan Jiménez (doutor), pesquisador do laboratório e coautor do estudo, afirmou que a equipe está desenvolvendo várias combinações de diferentes materiais para lidar com as diversas composições de gás natural nos EUA e internacionalmente.
Para entender o funcionamento do catalisador, a equipe utilizou múltiplas linhas de luz da Fonte de Luz Síncrotron Nacional II (National Synchrotron Light Source II, NSLS-II) do BNL para observações em tempo real. A espectroscopia de raios X mostrou que, a 167 graus Fahrenheit, o catalisador reage com metano e uma solução diluída de peróxido de hidrogênio, convertendo metano em compostos oxigenados líquidos, com seletividade total para a família de produtos desejada. Seu desempenho é comparável, e às vezes superior, ao de catalisadores caros feitos de paládio ou ródio. Jiménez destacou que é possível criar um catalisador extremamente ativo sem a necessidade de síntese complexa. Testes adicionais mostraram que o catalisador se torna mais metálico durante a operação, permitindo que os elétrons se movam livremente e participem das reações, mantendo ao mesmo tempo uma estrutura cristalina estável, indicando que é durável e reutilizável. O estudo descobriu que os radicais hidroxila, gerados naturalmente pela decomposição do peróxido de hidrogênio, desempenham um papel crucial na quebra das fortes ligações carbono-hidrogênio do metano, e o catalisador guia esses radicais para produzir um único produto alvo.
Os cientistas afirmam que essas descobertas podem levar a catalisadores de metano mais baratos e mais resistentes ao enxofre. A Brookhaven Science Associates já depositou um pedido de patente provisória para o uso deste catalisador. O estudo foi publicado na revista Advanced Functional Materials.
