Pesquisadores da Universidade de Sheffield e da Universidade de Valladolid descobriram que agulhas de pinheiro de árvores de Natal descartadas ou de outras fontes podem ser usadas para produzir combustíveis renováveis e produtos químicos de valor agregado, como conservantes usados na agricultura, usando apenas água como solvente.
Somente no Reino Unido, estima-se que sete milhões de árvores de Natal acabem em aterros sanitários a cada ano no final do período festivo. Além de ser caro, uma vez em um aterro sanitário, cada árvore liberará 16 kg de gases de efeito estufa à medida que se decompõe, produzindo gás metano, que é 25 vezes mais potente do que o dióxido de carbono (CO2).
Agora, uma nova pesquisa está mostrando que essas árvores de Natal descartadas podem ser transformadas em combustíveis renováveis e novos produtos, potencialmente reduzindo sua pegada de carbono. Ela se baseia em uma pesquisa anterior da Universidade de 2018 que descobriu que produtos úteis podem ser feitos a partir dos produtos químicos extraídos das agulhas de pinheiro quando processadas. A pesquisa anterior estimou que a estrutura química das agulhas de pinheiro pode ser decomposta em um produto líquido (bio-óleo), que pode ser usado na produção de adoçantes, tintas, adesivos e vinagre, e um subproduto sólido (bio-carvão), que pode ser usado em outros processos químicos industriais.
“Uma das coisas que fazemos ao reagir o dióxido de carbono para capturar CO2 é usar metal para promover a reação. Isso pode ser ineficiente e caro, então voltamos a alguns dos trabalhos que fizemos anteriormente com agulhas de pinheiro porque percebemos que poderíamos potencialmente usá-las para promover a transformação do dióxido de carbono em ácido fórmico,” disse o Dr. McGregor, professor sênior do Departamento de Engenharia Química e Biológica.
Em vez de o metal e o dióxido de carbono reagirem, os pesquisadores conseguiram fazer o dióxido de carbono reagir com agulhas de pinheiro e água em altas temperaturas, e uma fração das agulhas de pinheiro se transformaria no mesmo produto que o CO2.
“O dióxido de carbono é introduzido como bicarbonato de sódio, comumente conhecido como bicarbonato de sódio ou bicarbonato de sódio”, disse María Andérez-Fernández, que liderou a investigação. “Essa co-conversão com dióxido de carbono capturado, que não tínhamos antes na pesquisa anterior sobre agulhas de pinheiro, descobriu que as duas coisas aumentam a conversão uma da outra, tornando-a mais eficiente e, neste caso, produzindo mais o produto final – ácido fórmico.”
O ácido fórmico resultante tem muitas aplicações. Ele pode ser usado em células de combustível para armazenar e transportar hidrogênio, que pode então ser usado como fonte de energia, oferecendo uma alternativa limpa aos combustíveis fósseis. Ele também é amplamente usado como conservante para alimentos e um agente antibacteriano em ração animal, bem como na fabricação de couro e borracha.
“Com estes resultados, este estudo define uma nova estratégia para o CO2 e valorização da biomassa residual (o processo de reutilização de materiais residuais e sua conversão em produtos mais úteis) para produzir combustíveis renováveis e produtos químicos de valor agregado, usando apenas água como solvente e produzindo uma reação simultânea que simplifica o processo e o torna mais eficiente”, Maria acrescentou.
Referência do periódico:
- María Andérez-Fernández, Eduardo Pérez, Ángel Martín, James McGregor e María Dolores Bermejo. Conversão Hidrotérmica Sinérgica de Soluções Aquosas de CO2 e Liquefação de Resíduos de Biomassa em Formato. Revista ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2022; DOI: 10.1021/acssuschemeng.2c06218
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