Pesquisadores da Universidade Técnica de Munique exploram o uso de algas para fazer fibra de carbono

Fonte | Universidade Técnica de Munique

Pesquisadores da Universidade Técnica de Munique (TUM, Munique, Alemanha) têm trabalhado para desenvolver um processo que usa algas halofílicas, algas que prosperam em altas concentrações de sal, para remover CO ₂ da atmosfera e, posteriormente, para fazer fibra de carbono.

De acordo com Thomas Brück, que chefia o projeto junto com uma equipe do Centro de Cultivo de Algas da Universidade Técnica de Munique, o processo converte CO atmosférico ₂ em biomassa, matéria orgânica utilizada como fonte de energia renovável, e, em uma etapa posterior, óleo de algas. O óleo de algas é produzido por uma fase de esgotamento de nutrientes onde o nitrogênio é limitado no meio de cultivo, desencadeando o acúmulo de lipídios.

“Em seguida, hidrolisamos o óleo de algas para realmente separar os ácidos graxos livres da estrutura do glicerol”, explica Brück. Os ácidos graxos são então usados ​​para gerar biocombustíveis, produtos químicos para a indústria de lubrificantes ou termoplásticos, diz ele. O resíduo de glicerol restante é transformado em acrilonitrila, que é polimerizada para produzir poliacrilonitrila (PAN), o precursor de aproximadamente 90% da produção atual de fibra de carbono.

Embora o precursor de PAN possa ser pirolisado por meios padrão, a TUM também desenvolveu um processo de pirólise que carboniza as fibras de PAN usando refletores solares parabólicos - espelhos solares curvos - para produzir fibras de carbono em um CO ₂ maneira neutra.

“Fazemos a pirólise em tubos de vidro focalizados no centro desses espelhos”, diz Brück. “Lá você pode realmente gerar temperaturas de até 3.000ºC e, com essa tecnologia, você está completamente livre de emissões e também mais barato porque está usando a luz solar.”

De acordo com Brück, a fibra de carbono criada com o PAN à base de algas tem a mesma composição química das fibras de carbono clássicas atualmente em uso e as mesmas propriedades físicas das fibras de carbono que vêm dos recursos do petróleo.

“E como podemos combinar os termoplásticos que geramos a partir da parte do ácido graxo com a fibra de carbono, agora podemos fazer compostos de fibra de carbono impressos em 3D”, diz Brück. TUM também está trabalhando atualmente com um parceiro para desenvolver CO ₂ materiais de construção negativos, como granito reforçado com composto de fibra de carbono da fibra de carbono à base de algas.