A Evonik e a Siemens planejam usar eletricidade gerada por fontes renováveis e bactérias para converter dióxido de carbono (CO2) em produtos químicos especiais. As duas empresas estão trabalhando em processos de eletrólise e fermentação, em um projeto de pesquisa em conjunto chamado Rheticus.
O projeto foi lançado no último mês e deve ter duração de dois anos. A primeira usina de teste está programada para entrar em operação até 2021 na instalação da Evonik, em Marl, na Alemanha, que produz produtos químicos como butanol e hexanol, que são usados na produção de plásticos especiais e suplementos alimentares, por exemplo. A próxima etapa pode ser uma usina com capacidade para produzir até 20 mil toneladas por ano. Existe também a possibilidade de fabricar outros produtos químicos especiais ou combustíveis. Cerca de 20 cientistas das duas empresas estão envolvidos no projeto.
“Estamos desenvolvendo uma plataforma que nos permitirá produzir produtos químicos de forma muito mais econômica e verde do que hoje”, explica Günter Schmid, responsável pelo projeto técnico da Siemens Corporate Technology. “Com a nossa plataforma, as empresas de energia poderão, no futuro, expandir suas usinas de acordo com suas necessidades”. A nova tecnologia combina vários benefícios. Além de permitir a produção sustentável de produtos químicos, ela também serve como um armazenamento de energia, podendo atender às oscilações de energia e ajudar a estabilizar a rede de distribuição. O projeto Rheticus está vinculado à Iniciativa Kopernikus de transição energética na Alemanha, que busca novas soluções para reestruturar o sistema energético. O projeto Rheticus receberá 2,8 milhões de euros de financiamento do Ministério da Educação e Pesquisa (BMBF) da Alemanha.
“Com a plataforma Rheticus, queremos mostrar que a fotossíntese artificial é viável”, acrescenta o Dr. Thomas Haas, responsável pelo projeto no departamento de pesquisa estratégica da Evonik Creavis. A fotossíntese artificial é onde o CO2 e a água são convertidos em produtos químicos usando uma combinação de etapas químicas e biológicas, em um processo semelhante àquele aplicado pelas folhas, que usam clorofila e enzimas para sintetizar a glicose.
A Siemens e a Evonik estão dedicando suas competências principais para essa colaboração de pesquisa. A Siemens fornece a tecnologia de eletrólise, que é usada no primeiro momento para converter dióxido de carbono e água em hidrogênio e monóxido de carbono (CO) usando eletricidade. A Evonik contribui com o processo de fermentação, convertendo gases que contêm CO em produtos úteis por meio de processos metabólicos com a ajuda de micro-organismos especiais. No projeto Rheticus, estas duas fases – eletrólise e fermentação – são ampliadas no laboratório e combinadas em instalações de testes técnicos.
“O projeto Rheticus reúne o conhecimento da Evonik e da Siemens. Este projeto de pesquisa mostra como estamos aplicando a ideia Power-to-X”, diz o Dr. Karl Eugen Hutmacher, do BMBF. O uso de eletricidade para gerar produtos químicos faz parte do conceito Power-to-X. Como um dos quatro pilares da Iniciativa Kopernikus, a ideia é ajudar a converter e armazenar energia elétrica renovável de forma eficiente. Ao mesmo tempo, a plataforma Rheticus também contribui para a redução dos níveis de dióxido de carbono na atmosfera, pois utiliza o CO2 como matéria-prima. Três toneladas de dióxido de carbono seriam necessárias para produzir uma tonelada de butanol, por exemplo.
A Evonik e a Siemens identificaram um grande potencial futuro na plataforma Rheticus. Ela simplificará a expansão das usinas para o tamanho desejado, o setor químico poderá adaptá-las de forma flexível às condições locais. No futuro, elas poderão ser instaladas em qualquer lugar onde exista uma fonte de CO2 – por exemplo, gás ou biogás residual de usina de geração de energia.
“Sua natureza modular e flexibilidade em termos de localização, fontes de matéria-prima e produtos fabricados tornam a nova plataforma atraente principalmente para o setor de produtos químicos especiais”, diz Haas. “Estamos confiantes de que outras empresas usarão a plataforma e começarão a integrá-la aos seus próprios módulos para fabricar seus produtos químicos”, acrescenta Schmid.
