A produção de amônia, essencial em processos químicos e fertilizantes, enfrenta um desafio significativo devido à sua fabricação tradicional, que é altamente poluente. Recentemente, três estudos inovadores, com a participação de pesquisadores do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF) e do Centro de Inovação em Novas Energias (CINE), apresentaram métodos sustentáveis para a produção desse insumo, prometendo reduzir a pegada de carbono na indústria.

Um dos estudos, publicado na revista Green Chemistry, descreve um catalisador de dissulfeto de molibdênio (MoS₂) modificado com um polímero microporoso chamado PIM-1. Essa abordagem permite a produção de amônia diretamente do nitrogênio do ar, em condições ambientes, sem a necessidade de altas pressões ou temperaturas. A pesquisa demonstrou que a modificação do catalisador quase dobrou a produção de amônia, alcançando uma eficiência energética de 45%.

A pesquisadora Lucia Mascaro, do CINE e do CDMF, destacou que essa tecnologia pode ser integrada a fontes de energia solar, representando um avanço significativo para a produção descentralizada e sustentável de fertilizantes. O segundo estudo, publicado na revista ChemPhysChem, focou na produção de amônia utilizando luz solar, através de um fotocátodo multicamadas composto por kesterita, sulfeto de cádmio e dióxido de titânio decorado com nanopartículas de platina. Essa técnica mostrou uma produção 28 vezes superior àquela obtida sem a presença de platina.

Além disso, a pesquisa sobre o fotocátodo à base de kesterita marca um marco importante, sendo a primeira vez que esse material é utilizado com sucesso para a produção de amônia. Mascaro, autora sênior do artigo, enfatizou que esses resultados são um passo importante para métodos limpos e descentralizados na produção de amônia.

O terceiro estudo, publicado no Journal of Materials Chemistry A, desenvolveu um eletrocatalisador a partir de um eletrodo amorfo de fosfeto de níquel, modificado com oxi-hidróxido de ferro, para recuperar nitrogênio de efluentes industriais e agrícolas. Essa abordagem demonstra a viabilidade de novas rotas tecnológicas para a produção de amônia, alinhando-se com as outras pesquisas que buscam alternativas sustentáveis.

Essas três frentes de pesquisa convergem para mostrar que é possível desenvolver métodos limpos e eficientes para a produção de amônia, utilizando eletroquímica avançada, fotoeletrocatálise e recuperação de nitratos. A união de esforços em projetos como esses pode ser fundamental para a redução das emissões de carbono na indústria química, promovendo um futuro mais sustentável e responsável.