O papel de semicondutores como catalisadores da conversão de CO2 e CH4 em sistemas fotoeletrocatalíticos

É Engenheiro de Materiais (ênfase Materiais Cerâmicos) pela Universidade Federal de São Carlos (1999), mestre em Ciência e Engenharia dos Materiais pela Universidade Federal de São Carlos (2002) e doutor em Química pela Universidade Federal de São Carlos (2005). Desde 2007 é Pesquisador Senior da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), atuando também nos Programas de Pós Graduação em Quimica da Universidade Federal de São Carlos e da Universidade de São Paulo (IQSC-USP). É coordenador da Rede de Nanotecnologia para o Agronegócio - Rede AgroNano (https://www.embrapa.br/nano) - mantida pela Embrapa e articulando cerca de 150 pesquisadores ao todo de várias unidades da Embrapa e Universidades. Publicou mais de 200 artigos (> 8.600 citações, índice H 52 - Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=xxFvJ_kAAAAJ&hl=pt-BR), e têm interesses de pesquisa nas áreas de síntese de nanomateriais, estudos de crescimento de cristais em colóides de nanopartículas, atividade catalítica de nanopartículas e sistemas nanoestruturados de liberação lenta e controlada de insumos agrícolas.

Cauê Ribeiro
Embrapa

RESUMO

A emergência dos problemas climáticos relacionados à emissão de gases de efeito estufa levou à conclusão de que somente através dos ciclos naturais destes gases, principalmente o CO2, não será possível evitar cenários catastróficos nas próximas décadas. Essencialmente, o último relatório do IPCC enfatizou a importância de buscar mitigação das emissões de CH4, pelo seu alta capacidade de aquecimento global (> 15 CO2eq), e buscar iniciativas tecnológicas para a descarbonização da economia global. Nesse sentido, reciclar emissões de CO2 e CH4 utilizando energias renováveis, como a solar, é uma necessidade ainda sem soluções viáveis. Nesta palestra, vamos revisar alguns dos conceitos da fotoeletrocatálise aplicados à reforma de CO2 (redução) e de CH4 (oxidação controlada). Uma comparação dos sistemas fotoeletrocatalíticos frente a outras alternativas (e.g., reações em alta temperatura), junto aos desafios específicos - descoberta de catalisadores (principalmente semicondutores), design de sistemas, escala - serão também discutidos, enfatizando alguns estudos de caso do nosso grupo de pesquisa.