O estudo de um método sustentável para separar dióxido de carbono de metano na produção de biogás, valeu a Mirtha Lourenço, o prémio de “melhor póster” num Simpósio sobre materiais híbridos funcionais. O póster da doutoranda do CICECO/UA foi o melhor entre os 35 trabalhos apresentados, em Estocolmo, de 25 a 27 de Maio.

O trabalho consiste na síntese de materiais designados organossílicas mesoporosas periódicas (PMO), funcionalizados com aminas, para serem usados como adsorbentes na purificação de biogás, ou seja, na separação de dióxido de carbono (CO₂)  de metano (CH₄) em misturas contendo estes gases. O biogás, produzido durante a degradação da matéria orgânica, tem como contaminante principal o dióxido de carbono (cerca de 35%), o que impede a sua utilização. A separação destes dois gases assume uma importância vital para a utilização do biogás no contexto atual em que  se procuram alternativas energéticas mais sustentáveis.

Presentemente, o CO₂ é removido do biogás utilizando soluções químicas com grupos funcionais do tipo amina que absorvem seletivamente esse gás. Apesar de ser aparentemente barato, este método acaba por gerar elevados custos económicos e ambientais, uma vez que há necessidade de encontrar formas de recuperar ou eliminar as soluções químicas contendo CO₂. Além disto, as soluções corroem facilmente os equipamentos, perdem capacidade de absorção na presença de outros contaminantes e são voláteis (exigindo sistemas e energia para arrefecimento). Existe, por isso, necessidade de encontrar metodologias alternativas sustentáveis e economicamente viáveis. Neste contexto, é bastante atrativa a utilização de um material sólido que fixe, seletivamente, o CO₂ na sua superfície por processos de adsorção, podendo ser facilmente regenerado.

Nos últimos três anos, Mirtha Lourenço têm-se dedicado à concepção de materiais adsorventes para separação de CO₂ de CH_4, no âmbito da sua tese de doutoramento sob orientação de Paula Ferreira e José R. Gomes, ambos Investigadores Principais no CICECO.

Vantagens acrescidas

Os PMO propostos neste projeto para a separação de CO₂/ CH₄, explica  Mirtha Lourenço, são materiais híbridos orgânicos-inorgânicos, porosos e funcionalizados com aminas, capazes de interagir com o CO₂, separando-o do CH₄. Estes materiais são seletivos; térmica e quimicamente estáveis; e facilmente regeneráveis. Os grupos químicos funcionais da família das aminas estão ligados, quimicamente, à superfície do material, o que evita a sua volatilização e a corrosão dos equipamentos.

No Simpósio “Functional hybrid materials: structure elucidation from molecular to macroscopic level”,promovido pela ação COST MP1202,estiveram a concurso 35 trabalhos em formato de póster, originários de 13 países, nomeadamente, Portugal, Espanha, França, Itália, Suécia, Reino Unido, Finlândia, Israel, Holanda, Suíça, Rússia, Alemanha e Bélgica.

O póster vencedor intitulado "Tuning functionalized periodic mesoporous phenylene-silica for CO₂/CH₄ separation: DFT calculations and gas adsorption measurements" é da autoria de Mirtha A. O. Lourenço, Christophe Siquet, Mariana Sardo, Luís Mafra, João Pires, Miguel Jorge, Moisés L. Pinto, Paula Ferreira, José R. B. Gomes. O prémio atribuído corresponde a 200 euros e foi financiado pela ISGS - International Sol-Gel Society.

A ISGS é uma organização internacional sem fins lucrativos, que visa apoiar o progresso da ciência e da tecnologia "Sol-Gel".  Esta tecnologia tem evoluído bastante por ser aplicável em áreas multidisciplinares envolvendo a química, a física, a biologia, a ciência dos materiais e a nanotecnologia. As grandes vantagens são a manipulação da estrutura de materiais ao nível molecular, baixo custo, reduzido impacto ambiental e biocompatibilidade. Os materiais PMO usados neste projeto são sintetizados por "sol-gel".