Vencedor do prêmio Dr. Pellumbi: Revolução na eletrólise de CO2!

Vencedor do prêmio Dr. Pellumbi: Revolução na eletrólise de CO2!

Kevinjeorjios Pellumbi recebeu o prêmio de doutorado da Seção de Química e Energia da Sociedade de Químicos Alemães (GDCh) em 9 de abril de 2025. O prêmio foi concedido a ele por sua dissertação intitulada “Criando Caminhos Holísticos para a Eletrorredução de CO2 e Hidrogenações Eletroquímicas”. Infelizmente, Pellumbi não pôde comparecer à cerimônia de premiação em Duisburg, então o Prof. Ulf-Peter Apfel, seu orientador de doutorado, aceitou o prêmio em seu nome. Apfel é chefe do grupo de pesquisa de Química Inorgânica I e do departamento de Eletrossíntese do Instituto Fraunhofer de Tecnologia Ambiental, Segurança e Energia UMSICHT da Universidade do Ruhr.

Em seu trabalho científico, Pellumbi contribuiu com insights valiosos sobre a transição energética, o que justificou a premiação. Dr. Em seu discurso, Nils Bottke da BASF SE elogiou a relevância do trabalho de Pellumbi voltado para tecnologias eletrocatalíticas. Estas tecnologias são cruciais para a produção sustentável de produtos químicos e combustíveis. Pellumbi destaca o grande potencial da eletrólise de CO2 e das reações de hidrogenação eletroquímica para reduzir as emissões de gases de efeito estufa e eletrificar a indústria química.

Abordagens inovadoras para a redução de CO2

No entanto, a implementação industrial destas tecnologias ainda está numa fase inicial. Os desafios actuais incluem rotas de desenvolvimento lentas e ineficientes e a falta de catalisadores robustos e rentáveis. Pellumbi está estudando como as reações de eletrólise de CO2 e hidrogenação eletroquímica podem ser otimizadas para aplicações industriais. Neste contexto, ele registrou diversas patentes, inclusive para uma nova camada de catalisador e uma camada de difusão de gás.

Um aspecto central da redução electroquímica do CO2 é a conversão do dióxido de carbono em produtos químicos utilizáveis, o que é de grande importância tendo em conta as alterações climáticas. O objetivo é reduzir especificamente o CO2 na atmosfera e torná-lo utilizável para a produção de produtos químicos. O trabalho neste tópico mostra uma tendência clara para a otimização dos sistemas eletrolíticos existentes, em vez de desenvolver novos catalisadores e eletrodos.

Desenvolvimentos e desafios tecnológicos

Um exemplo encorajador é o eletrolisador de intervalo zero, que está sendo investigado pela Fraunhofer UMSICHT, pela Ruhr University Bochum e pela RWTH Aachen. Este eletrolisador utiliza um eletrólito de estado sólido e possui vantagens como alta eficiência energética e boa escalabilidade. O que é particularmente importante é que este sistema não necessita de um católito líquido.

Progressos significativos foram feitos minimizando especificamente a resistência ôhmica e melhorando a estabilidade e a eficiência de Faraday. Foi possível alcançar uma estabilidade de até 10 horas a 3 V e 300 mA cm-2, o que corresponde a uma melhoria por um fator de três. Um estudo publicado sobre eletrólise com intervalo zero também aumentou a eficiência de Faraday para CO de 14% para mais de 60%.

No entanto, a investigação também demonstrou que existem parâmetros críticos, como a gestão da água, que podem influenciar o desempenho. O excesso de abastecimento de água pode causar inundações, enquanto o desempenho muito baixo da membrana de troca aniônica pode reduzir o desempenho. Essas descobertas são cruciais para o desenvolvimento futuro da tecnologia e para otimizar os processos de eletrólise.

Em resumo, pode-se dizer que o trabalho do Dr. Pellumbi e os avanços no campo da eletrólise de CO2 não são importantes apenas para a ciência, mas também representam um passo importante em direção a uma indústria química sustentável. As sinergias entre a investigação académica e a aplicação industrial estão a tornar-se cada vez mais importantes.