Síntese e caracterização de nanocatalisadores para a hidrogenação de CO, cinética e modelagem

• Processo: 22/05469-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Reinaldo Giudici
• Beneficiário: Thaieny Zucolotto
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Empresa: Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica (EP)
• Vinculado ao auxílio: 20/15230-5 - Centro de Pesquisa e Inovação de Gases de Efeito Estufa - RCG2I, AP.PCPE
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/00852-1 - Caracterização de nanocatalisadores para a hidrogenação de CO e cinética, BE.EP.DR
• Assunto(s): Catalisadores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: catalisadores | Co | Sba-15 | Síntese de Fischer-Tropsch | Engenharia das reações químicas / Catálise heterogênea

Resumo

O uso incessante e majoritário de combustíveis de origem fóssil desde a sua descoberta tem gerado consequências incontestáveis ao meio ambiente, sobretudo com a liberação de dióxido de carbono (CO2) para a atmosfera, ao mesmo tempo em que tem moldado o estilo de vida humano. O setor de aviação tem crescido e impactado relações sociais, comerciais e tomado destaque em situações de guerra. Diante de todo esse contexto, tem-se exigido cada vez mais a melhora na eficiência dos processos de obtenção de combustíveis à base de hidrocarbonetos, capazes de abastecer a frota aérea. Em outro sentido, a busca por alternativas ao excesso de CO2 produzido, e por muitas vezes descartado para a atmosfera, ainda continua. Uma solução que busca englobar as duas problemáticas é abordada pelo projeto internacional 4AirCRAFT, por meio do qual permite a contribuição de conhecimento e material científico entre cientistas de 7 países. A alternativa criada foi a produção de hidrocarbonetos através da transformação de CO2 em um processo multi-catalítico, sendo uma das etapas marcada pela realização da síntese de Fischer-Tropsch (FTS). A problemática a ser solucionada é a de se desenvolver um catalisador barato, eficiente e industrialmente viável para essa transformação, ao mesmo tempo em que evitando sua deterioração e desativação. Para tanto, é sugerido o estudo de metais ativos suportados em SBA-15, uma vez que notadas características viáveis para a aplicação dos metais e do suporte, individualmente, mas cuja sinergia em uma única espécie ainda não foi relatada na literatura. Serão não somente sintetizados os catalisadores, mas também sua estrutura e morfologia serão caracterizados. Complementarmente, a reação de Fischer-Tropsch será replicada laboratorialmente, estimando-se os parâmetros cinéticos e sendo feita a modelagem computacional do reator utilizado.