Leitura rápida

Novo processo de produção de amônia verde usa a luz solar e imita aspectos da fotossíntese
24 de maio de 2025, 15:21

Fonte

Universidade de Tóquio

Publicação Original

Universidade de Tóquio

Áreas

Agricultura, Agronomia, Ciências Agrárias, Química Verde, Sustentabilidade

Compartilhar

Resumo

A amônia é um produto químico essencial para muitos processos agrícolas e industriais, principalmente para a indústria de fertilizantes, mas sua produção ainda tem um custo energético muito alto. Diversos estudos foram e estão sendo realizados com o objetivo de produzir amônia de forma mais eficiente.

Agora, pela primeira vez, pesquisadores liderados pelo Dr. Yoshiaki Nishibayashi, professor  do Departamento de Química Aplicada da Universidade de Tóquio, no Japão, combinaram nitrogênio atmosférico, água e luz solar e, usando dois catalisadores, conseguiram produzir quantidades consideráveis ​​de amônia sem um alto custo energético. Os processos usados mimetizam processos naturais encontrados em plantas, que utilizam bactérias simbióticas.

A chave do novo processo está na combinação de dois tipos de catalisadores, compostos intermediários que permitem ou aceleram as reações sem contribuir para a mistura final, feitos especialmente para a produção de amônia e que são impulsionados pela luz solar.

“Este é o primeiro exemplo bem-sucedido de produção fotocatalítica de amônia usando dinitrogênio atmosférico como fonte de nitrogênio e água como fonte de prótons, que também utiliza energia de luz visível e dois tipos de catalisadores moleculares”, destacou o professor Nishibayashi.

“Usamos um fotocatalisador de irídio e outro produto químico chamado fosfina terciária, que permitiu a ativação fotoquímica de moléculas de água. As eficiências da reação foram maiores do que o esperado, em comparação com relatos anteriores de formação fotocatalítica de amônia induzida por luz visível”, continuou o professor.

“Quando o fotocatalisador de irídio absorve a luz solar, seu estado excitado pode oxidar as fosfinas terciárias. As fosfinas terciárias oxidadas então ativam moléculas de água por meio da formação de uma ligação química entre o átomo de fósforo da fosfina e a água, produzindo prótons”, disse o pesquisador. “Já o catalisador de molibdênio permite que o nitrogênio se ligue a esses prótons para se tornar amônia. O uso de água para produzir átomos de di-hidrogênio ou átomos de hidrogênio é um dos processos mais importantes para alcançar a produção de amônia verde”.

A equipe conseguiu produzir essa reação em uma escala 10 vezes maior que a de experimentos anteriores, sugerindo que ela está pronta para testes em escalas maiores, embora ainda existam alguns problemas que podem melhorar ainda mais a segurança e a eficácia do processo.

Os resultados foram publicados na revista científica Nature Communications.

Em suas publicações, o Portal SciAdvances tem o único objetivo de divulgação científica, tecnológica ou de informações comerciais para disseminar conhecimento. Nenhuma publicação do Portal SciAdvances tem o objetivo de aconselhamento, diagnóstico, tratamento médico ou de substituição de qualquer profissional da área da saúde. Consulte sempre um profissional de saúde qualificado para a devida orientação, medicação ou tratamento, que seja compatível com suas necessidades específicas. 

Autores/Pesquisadores Citados

Dr. Yoshiaki Nishibayashi

Professor  do Departamento de Química Aplicada da Universidade de Tóquio

Instituições Citadas

Universidade de Tóquio

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a revista científica Nature Communications (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página da Universidade de Tóquio (em inglês).

Comunique um Erro

Notícias relacionadas

Rolar para cima