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Como separar o CO2 em monóxido de carbono e hidrogênio

Atualizado em 21 fevereiro, 2017

A NASA, a Administração Nacional da Aeronáutica e do Espaço, nos EUA, espera criar assentamento permanente em Marte, que é um dos planetas vizinhos da Terra no sistema solar. Infelizmente, a atmosfera de Marte é composta de dióxido de carbono, o qual é tóxico. Felizmente, acredita-se que o dióxido de carbono na atmosfera pode ser comprimido e utilizado para criar oxigénio respirável. O processo é difícil e ainda está sendo pesquisado profundamente pela NASA. Mesmo assim, se esse processo que requer uma tecnologia relativamente simples e temperaturas altas for bem-sucedido, uma base em Marte poderá ser possível.

Instruções

A eletrólise do dióxido de carbono requer um sistema com cátodo e ânodo, como em uma pilha (Comstock/Comstock/Getty Images)
  1. Crie o ambiente adequado para separar o dióxido de carbono em oxigênio e carbono, que pode ser feito através de um processo conhecido como eletrólise. Até Junho de 2011, eletrólises bem sucedidas não foram concluídas em temperaturas ambiente. Os cientistas especulam que são necessárias temperaturas altas para que a separação seja possível.

  2. Construía o sistema de eletrolise. Até Junho de 2011, existiam dois sistemas que poderiam funcionar. Condutores de óxido sólido e células de carbonato fundido podem ser utilizados para a eletrolise. As células de carbonato fundido são compostas de materiais cerâmicos envolvidos por platina. Já os condutores de óxido sólido utilizam sal de carbonato em vez de materiais cerâmicos. A configuração com células de carbonato fundido é considerada muito melhor, pois opera em temperaturas de até 150º C inferiores a configuração com óxido sólido, que requer entre 700 a 900º C. As células de carbonato fundido também são utilizadas regularmente na indústria de células de combustível, o que significa que muito já se sabe sobre elas. Esse sistema requer uma pilha com um catodo e anodo. Esses dispositivos são bem conhecidos e geralmente são utilizados na eletrólises da água, um processo similar que cria o gás oxigênio e hidrogênio. Os catodos são a extremidade positiva da pilha, enquanto o anodo é a negativa. Como a eletrólise funcional do dióxido de carbono é uma tecnologia nova, os dois sistemas são apenas protótipos. É possível que um sistema mais eficiente de eletrólise do dióxido do carbono seja desenvolvido no futuro, o que poderá ser muito diferente.

  3. Ligue a fonte de energia. A extremidade do catodo do sistema irá utilizar 4 elétrons para dividir 4 moléculas de dióxido de carbono em 2 moléculas de monóxido de carbono e 2 moléculas de trióxido de carbono. O anodo então produzirá 2 moléculas de dióxido de carbono, 1 molécula de gás oxigênio e 4 elétrons. O resultado de ambas as equações é a criação de 2 moléculas de monóxido de carbono e 1 molécula de gás oxigênio. Esse efeito é multiplicado ao utilizar mais dióxido de carbono. Por exemplo, a utilização de 4.000 moléculas de carbono como combustível resultará em 4.000 moléculas de monóxido de carbono e 2.000 moléculas de oxigênio.

Aviso

  • Esse processo é extremamente complicado e requer tecnologia e materiais avançados.
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