Catálise na lupa! Um desafio duradouro para os químicos

© Jérémy Barande / École Polytechnique

© Jérémy Barande / École Polytechnique

O aumento nos gases de efeito estufa a nível global e suas conseqüências climáticas ativam juros particulares sobre essas questões. Não é incomum que as indústrias químicas sejam desafiadas pela sociedade, acusando-os de consumir muito de uma valiosa energia e fabricar grandes quantidades de gases poluentes. No entanto, essa má reputação é em grande parte contrastada, estas indústrias também fornecendo as moléculas básicas que entram na composição de muitos produtos de consumo, pilares de nossa economia. Este paradoxo vem da observação de que a química moderna, a que revolucionou nosso conforto diário, foi desenvolvido desde o início do século XX de uma matéria-prima abundante – pensou na época, e muito barato: óleo. Assim, as moléculas básicas, necessárias para a fabricação de plásticos ou petróleo e as vias de transformação dessas moléculas em produtos acabados – às vezes a um valor agregado muito alto, foram, portanto, desenvolvidos neste contexto.

c é o Problema inteiro para os químicos: Como entender a fabricação de produtos de tecnologia cada vez mais eficientes, levando em conta as principais questões sociais são economias de energia e gerenciamento de clima? Poderíamos, por exemplo, reduzir a fatura energética e ambiental transformando alguns gases poluentes em moléculas valiosas? O nascimento, uma chamada química verde na década de 1990 tende a responder a essas perguntas. Em particular, o uso de gases de efeito estufa, como o dióxido de carbono (CO2) ou metano (CH4) em processos de processamento químico é no coração da inovação. Alguns exemplos industriais já existem, mas muitos esforços ainda são necessários. Por exemplo, o metano pode ser usado durante o processo Fischer-Tropsch para produzir o gás de síntese usado para fazer hidrocarbonetos leves, mas o consumo de energia é gigantesco!

Na verdade, a transformação dessas pequenas moléculas (CO2, CH4) é excessivamente enérgico. Uma solução reside no desenvolvimento de catalisadores inovadores e específicos, no coração do nosso trabalho no laboratório de química molecular da escola politécnica. Para desenvolver tais catalisadores, é necessário olhar para a observação das moléculas atômicas que os compõem e estudar como os links entre esses átomos podem quebrar e criar. A chave está no deslocamento dos elétrons que constituem esses links. Entender a transferência eletrônica é, portanto, crucial para projetar catalisadores inovadores que transformarão efetivamente o metano de metanol, por exemplo.

Então, muitos químicos estão procurando hoje para desenvolver catalisadores que permitirão a química mais durável. Esta pesquisa com estacas industriais muito altas envolve muitas especialidades de química, sintética, teórica ou química analítica. Também implica que os diferentes atores sabem federados para federar para abordar o problema com maior eficiência, com uma rentável viagem de ida e-rodada entre química industrial e química básica, um verdadeiro desafio para o desenvolvimento sustentável.

no último século, sucessivo As revoluções industriais permitiam o desenvolvimento rápido e confortável de nossa sociedade. No entanto, os modelos de produção atuais são cada vez mais questionados. Em questão, o problema do consumo de energia e da degradação climática, que incentivam nossas indústrias a rever o seu modo de trabalhar. Uma nova revolução está se preparando; para o desenvolvimento sustentável. No entanto, o novo modelo deve ser construído e os químicos estão na fonte dessa revolução verde porque devem questionar os melhores métodos para tornar os produtos que teríamos dificuldade em passar, isso respeitando as restrições de desenvolvimento. Durável.

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