Tecnologia de Ar Limpo Produzida em Omã

Um grupo de engenheiros recém-formados da Escola Superior de Tecnologia de Muscat (Omã) desenvolveu uma técnica nova para extrair dióxido de carbono (CO2) diretamente do ar e transformá-lo em minérios úteis e em carbono de nanoescala, por meio de processos e reações químicas.

A equipe de pesquisa, encabeçada por Dr. Muthana Abdulmajed Jamel, inclui: Buthaina Mohammed AL.Saidi, Zainab Salim AL.Hamdi, Basma Abdullah AL.Mawali e Sana Ameen AL.Ghafri. A invenção deles promete conduzir a um meio econômico e não poluente de produzir materiais valiosos e combater as mudanças ambientais.

Modelo do sensor de CO2 mostrando a quantidade de CO2 em ppm. (Cortesia da Escola Superior de Tecnologia)

O dispositivo de purificação do ar desta equipe reduz o alto nível de dióxido de carbono num espaço fechado, como uma sala, bem como o nível de partículas nocivas em suspensão no ar, tais como vírus, micróbios e poeira. O dispositivo também gera uma ligeira umidade, enchendo o ambiente de ar limpo e fresco.

Sobre o dispositivo

O dispositivo e método de purificação do ar por meio da absorção do CO2 consiste num recipiente de vidro (9) cheio de água do mar.

O recipiente tem ângulos suaves de alumínio (4), uma tampa (3) com pequenos furos (2) e uma alça no topo (1).

O recipiente inclui garrafas (7) com furos (2), fixadas a uma bomba de ar (6) situada fora do recipiente (9) e ligada às garrafas por tubos (5).

Modelo do dispositivo de purificação que absorve o CO2 do ar (Cortesia da Escola Superior de Tecnologia)

Como funciona

O método de extração do dióxido de carbono envolve os seguintes procedimentos:

enche-se o recipiente de vidro com água do mar ou de uma mistura de água destilada e sal.
medem-se a temperatura do ambiente e o nível de pH da água dentro do dispositivo;
mede-se o nível de CO2 no ambiente com o sensor de CO2, que faz parte do dispositivo – se os níveis de CO2 estiverem acima de 600 ppm (partes por um milhão), a bomba de ar é acionada automaticamente e começa a bombear o ar ambiente para dentro das garrafas no recipiente;
o gás CO2 no ar do ambiente reage com a água e sal marinhos para produzir ácido carbônico;
mede-se o nível de pH após a reação para confirmar que o ácido carbônico é produzido;
colocam-se na garrafa pedras naturais que não absorvem o CO2, mas que servem como materiais de acondicionamento, para reduzir o tamanho das bolhas emitidas pelas garrafas. A reação acima mencionada ocorre na superfície das bolhas; por isso, é importante reduzir o tamanho das bolhas para acelerar a reação;
o ar que é liberado pelo dispositivo contém um nível muito menor de CO2 por metro cúbico.

Como este dispositivo/método se distingue de outras invenções anteriores

A pesquisa sobre soluções patenteadas mais antigas (técnica anterior) mostra que as tecnologias anteriores:

não solucionavam o problema da produção de ácido resultante da reação química que ocorre quando o CO2 do ar interage com a água – foi demonstrado que a acidificação resultante dos corpos de água é nociva para a vida marinha;
requerem insumos de energia (que, por sua vez, geram emissões de CO2) para criar condições ambientais específicas (p. ex., pressão e temperatura atmosféricas) necessárias a uma operação eficaz;
dissolvem o gás CO2, que podem ser reemitidos quando as condições ambientais prevalecentes se alteram.

O sensor de CO2 embutido no dispositivo tem duas partes: um elemento portátil, que envia um sinal ao segundo elemento; e o Módulo Transceptor sem Fio HC-12, que recebe o sinal enviado. O HC-12 conecta-se à bomba de ar para funcionar automaticamente quando os níveis de CO2 ultrapassam 600 ppm; e para quando os níveis caem abaixo de 600 ppm.

Dióxido de carbono e um meio ambiente verde

O CO2 atmosférico é a primeira fonte de carbono do planeta. As concentrações de CO2 na atmosfera terrestre pré-industrial (desde o período pré-cambriano tardio) foram reguladas por organismos fotossintetizantes e fenômenos geológicos.

As plantas, algas e cianobactérias usam a energia da luz para fotossintetizar hidratos de carbono a partir de dióxido de carbono e água, produzindo oxigênio como produto residual. A fotossíntese não é possível sem a luz solar, o que significa que à noite, quando as plantas produzem dióxido de carbono através da respiração celular, os níveis de CO2 elevam-se, pois não há como absorver o gás nem convertê-lo através da fotossíntese.

Isto significa que à noite, residências rurais e agrícolas, especialmente aquelas cercadas de vegetação, registram altas concentrações de CO2. À noite, a capacidade das plantas de absorver o CO2 através da fotossíntese cai, enquanto o nível de dióxido de carbono proveniente da atividade humana aumenta, causando um impacto negativo nos moradores, que podem se queixar de dores de cabeça, insônia, náusea, etc.

O nosso dispositivo ajuda a reduzir a concentração de CO2 em tais residências e, assim fazendo, ajuda a gerar um maior bem-estar entre os moradores. O sensor embutido monitora os níveis de CO2, garantindo que o dispositivo (e o processo de eliminação do gás) entre automaticamente em ação quando as concentrações se elevarem acima de 600 ppm, e pare de funcionar quando os níveis caírem abaixo dos 600 ppm. Isto gera economia de energia e redução das emissões.

Direitos de propriedade intelectual

Reconhecendo a importância de salvaguardar as produções das pesquisas da equipe, a Escola Superior de Tecnologia de Muscat, Omã, registrou um pedido de patente (OM/P/2018/002), em nome da equipe, em julho de 2018 e também depositou um pedido internacional (PCT/OM2019/050007) no âmbito do Tratado de Cooperação em matéria de Patentes (PCT) em julho de 2019.

"Dispositivo e método para purificar o ar absorvendo CO2."

É importante, para nós, patentear nosso dispositivo e salvaguardar a nossa invenção, pois isso nos possibilitará desenvolver nossa empresa.

Os gases do efeito estufa contribuem para o aquecimento global e é por este motivo que é importantíssimo apoiar ideias e desenvolvimentos tecnológicos que ajudem a atenuar os efeitos do aquecimento global.