Pesquisa da USP descobre como é reação química que transforma açúcar em energia

energia

Mecanismo era mistério há mais de 50 anos. Estudo inédito realizado em São Carlos foi capa de uma das revistas mais respeitadas do mundo na área química.

Pesquisadores do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (IQ-USP), em São Carlos, descobriram como é a reação química que transforma o açúcar em energia elétrica. O mecanismo de reação era um mistério para a comunidade científica há mais de 50 anos. A pesquisa inédita é capa deste mês da Royal Society of Chemistry, uma das mais respeitadas revistas científicas do mundo na área química.

A pesquisa

Foram cinco anos de estudo até o resultado inédito. Primeiro, os cientistas colocaram fermento biológico, o mesmo usado para fazer pão, no açúcar refinado. Com a fermentação, o açúcar vira álcool.

Os pesquisadores acrescentaram um eletrodo com uma proteína chamada ADH ou álcool desidrogenase, que é uma enzima encontrada no corpo humano e em alimentos como o tomate.

“A proteína é capaz de extrair os elétrons – que são partículas carregadas – do etanol, gerando então eletricidade. E esse processo é bem rápido. Em cerca de 10 minutos nós já temos corrente elétrica”, disse a doutoranda de química Graziela Sedenho.

Desvendando o mistério

O equipamento mede a intensidade da corrente elétrica. A experiência brasileira desvenda um mistério. Há mais de 50 anos, pesquisadores do mundo inteiro tentavam descobrir de que forma a proteína agia quando entrava em contato com o álcool. Pela primeira vez, os cientistas conseguiram comprovar como é essa reação química, que transforma o açúcar em energia elétrica.

A ação da enzima para produzir energia não é a única descoberta. “A outra novidade foi que no mesmo sistema nós conseguimos realizar duas reações ao mesmo tempo, ou seja, tanto o fungo quanto a proteína atuavam ao mesmo tempo pra gerar o etanol e gerar a eletricidade, o que nunca tinha sido comprovado anteriormente”, disse o professor do Instituto de Química Frank Crespilho.

Meio ambiente

A experiência pode trazer vantagens para o meio ambiente.

Fonte: http://g1.globo.com/sp/sao-carlos-regiao/noticia/pesquisa-da-usp-descobre-como-e-reacao-quimica-que-transforma-acucar-em-energia.ghtml

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Cientistas descobrem, sem querer, como transformar CO2 em etanol (High‐Selectivity Electrochemical Conversion of CO2 to Ethanol using a Copper Nanoparticle/N‐Doped Graphene Electrode)

To Read in English, please, type: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/slct.201601169/abstract

etanol

Dentro da proposta de compartilhar boas matérias e ideias, hoje vamos falar da Alquimia do século 21 que consiste em transformar o Dióxido de Carbono em combustível. Dessa forma, o sonho de transformar gás carbônico em uma fonte de energia renovável pode estar mais próximo do que se imagina. Cientistas do Tennessee (EUA), descobriram acidentalmente uma forma de transformar dióxido de carbono (CO2), um dos gases do efeito estufa, em etanol. A invenção é promissora e pode ter grande impacto para amenizar as mudanças climáticas. As informações são do Oak Ridge National Laboratory.

A descoberta inesperada aconteceu por conta de um estudo realizado para transformar o CO2 em um combustível útil. Para surpresa dos cientistas, logo na primeira etapa do procedimento eles obtiveram etanol – um combustível que pode ser facilmente usado em veículos e geradores de energia, entre outras finalidades. A invenção é tema do artigo científico publicado pelos pesquisadores no periódico ChemistrySelect .

Segundo a publicação norte-americana Popular Mechanics , especializada em ciência e tecnologia, os pesquisadores do Laboratório Nacional de Oak Ridge fizeram uso de elementos simples e facilmente encontrados na natureza, como carbono e cobre que, aliados a nanotecnologia, conseguem resultar num processo eletroquímico eficiente, barato e que pode ser reproduzido em escala.

Outro grande benefício observado é que o procedimento para obtenção do etanol pode ser realizado em temperatura ambiente. Com isso, evita a necessidade de grande quantidade de energia para alterar a temperatura e, consequentemente, diminui o custo de produção. Além disso, ao usar temperatura ambiente, as máquinas podem ser ligadas com facilidade e, desta forma, o processo de conversão é iniciado mais rapidamente.

“A descoberta também pode ser um apoio às fontes de energias renováveis intermitentes, como a solar e eólica”, explica Adam Rondinone, cientista responsável pela pesquisa. “Um processo como esse permite consumir a eletricidade excedente na rede elétrica para fazer e armazenar etanol”, diz.

Novos estudos já estão em andamento para tornar a tecnologia recém-descoberta mais eficiente. Se os cientistas obtiverem sucesso, talvez em breve seja possível realizar uma captura de carbono em larga escala.

Como funciona

Por meio de um catalisador feito de carbono, cobre e nitrogênio, os cientistas usaram a nanotecnologia para desencadear uma reação química complicada que, basicamente, reverte o processo de combustão. Durante o processo, a solução de dióxido de carbono (CO2) dissolvido em água foi transformada em etanol com um rendimento de 63%.

Adam Rondinone diz que esse tipo de reação eletroquímica geralmente resulta numa mistura de vários produtos diferentes em pequenas quantidades. “O etanol foi uma surpresa – é extremamente difícil ir diretamente do dióxido de carbono para o etanol com um único catalisador”, comenta.

A novidade do catalisador reside na sua estrutura que possui nanopartículas de cobre integradas aos filamentos de carbono. Esse processo de nanotexturização evita o uso de metais caros ou raros, como a platina, que tornaria o projeto economicamente inviável para ser reproduzido em grande escala.

Fonte: http://engenhariae.com.br/meio-ambiente/cientistas-descobrem-sem-querer-como-transformar-co2-em-etanol/