Universidade de Adelaide, na Austrália, desenvolve método eletroquímico para converter ureia em hidrazina

De acordo com pt.wedoany.com-Pesquisadores da Universidade de Adelaide, na Austrália, desenvolveram um método eletroquímico capaz de converter ureia em hidrazina. A hidrazina é um produto químico industrial utilizado em áreas como farmacêutica e propulsão de foguetes. Esta pesquisa oferece uma nova abordagem para a produção de hidrazina com baixo impacto ambiental, ao mesmo tempo que encontra uma aplicação para resíduos ricos em ureia.

A equipe de pesquisa, vinculada à Escola de Engenharia Química da universidade, utilizou eletricidade e cloreto de sódio para conduzir o processo de conversão. O método é aplicável a diversas fontes de ureia, incluindo ureia pura, águas residuais ricas em ureia e urina humana.

A hidrazina é um produto químico industrial importante, atualmente também explorado para aplicações energéticas, como células a combustível e missões espaciais de longa duração. No entanto, os métodos tradicionais de fabricação dependem da síntese de amônia ou derivados de ureia por meio de processos estabelecidos, que exigem o uso de produtos químicos perigosos e consomem grande quantidade de energia, resultando em altos custos de produção e significativa carga ambiental.

Segundo o Dr. Pengtang Wang, primeiro autor do artigo, os métodos de síntese existentes vêm sendo utilizados há décadas, e o desenvolvimento de uma nova alternativa branda é um passo fundamental para impulsionar a produção de hidrazina em direção a um caminho mais verde e econômico. O processo eletroquímico projetado pelos pesquisadores utiliza eletricidade para iniciar a transformação química sob condições relativamente brandas, escolhendo a ureia como matéria-prima inicial por sua ampla disponibilidade em fontes como a urina humana. O cloreto de sódio gera espécies de cloro adsorvidas na superfície do eletrodo, que reagem com a ureia para formar N-cloroureia, convertida posteriormente em hidrazina por meio de um processo de hidrólise, sendo a eletricidade a fonte de energia necessária para a transformação.

Os resultados dos testes demonstram que a tecnologia pode alcançar produção de hidrazina em alto rendimento. Os pesquisadores validaram o desempenho utilizando diferentes matérias-primas de ureia, indicando que o processo é capaz de lidar com materiais além da ureia purificada de grau laboratorial. Se o método puder operar eficientemente em escala ampliada, o uso de águas residuais e urina como matéria-prima será particularmente valioso, podendo combinar o tratamento de resíduos com a produção química.

No entanto, os pesquisadores também destacam que o sistema atual ainda enfrenta limitações técnicas e econômicas, incluindo o acúmulo de sal e o consumo de energia necessário para separar o produto hidrazina após a reação. Os trabalhos futuros concentrar-se-ão na redução de custos, simplificação da separação do produto, melhoria da operação contínua e desenvolvimento de projetos de reatores mais práticos. Eles acreditam que esses avanços poderão estabelecer uma rota sustentável de produção de hidrazina impulsionada por eletricidade renovável.

A pesquisa foi publicada na revista Nature Synthesis.