{"id":8509,"date":"2016-09-01T22:34:50","date_gmt":"2016-09-02T01:34:50","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/?p=8509"},"modified":"2021-07-16T18:51:46","modified_gmt":"2021-07-16T21:51:46","slug":"metendo-ferro-no-metano","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/hypercubic\/2016\/09\/metendo-ferro-no-metano\/","title":{"rendered":"Metendo ferro no metano"},"content":{"rendered":"\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" width=\"640\" height=\"480\" src=\"http:\/\/www.blogs.unicamp.br\/hypercubic\/wp-content\/uploads\/sites\/249\/2016\/09\/gas-natural_thumb-1.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-8513\" title=\"gas-natural\" srcset=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/hypercubic\/wp-content\/uploads\/sites\/249\/2016\/09\/gas-natural_thumb-1.jpg 640w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/hypercubic\/wp-content\/uploads\/sites\/249\/2016\/09\/gas-natural_thumb-1-300x225.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>Ele est\u00e1 por todos os lugares: borbulhando nas profundezas do oceano; escapando dos cupinzeiros, emanando dos p\u00e2ntanos, elevando-se das planta\u00e7\u00f5es de arroz, escapulindo dos gasodutos, evaporando dos lix\u00f5es, armazenado em botij\u00f5es, queimado em fog\u00f5es e est\u00e1 sendo emitido pelas milh\u00f5es de cabe\u00e7as (e rabos) de gado nas fazendas de pecu\u00e1ria. Invis\u00edvel, ele passa muitas vezes despercebido e sobe \u00e0 atmosfera, onde ret\u00e9m muito mais calor do que o ilustre g\u00e1s carb\u00f4nico. Seu nome \u00e9 metano.<\/p>\n\n\n\n<!--more-->\n\n\n\n<p>Principal componente do g\u00e1s natural e outrora conhecido como g\u00e1s dos p\u00e2ntanos, o metano tem uma estrutura simples: um \u00e1tomo de carbono cercado por quatro de hidrog\u00eanio. Sendo bem mais leve que o ar, o CH4 espalha-se facilmente pela atmosfera. Como seu primo oxigenado, o g\u00e1s carb\u00f4nico, ele \u00e9 um g\u00e1s de efeito estufa.<\/p>\n\n\n\n<p>Dada a variedade de suas fontes \u2014 naturais e humanas \u2014, as emiss\u00f5es do metano t\u00eam sido bem mais dif\u00edcil de controlar. Um dos principais problemas est\u00e1 na cria\u00e7\u00e3o de gado. Bois e vacas, cabras e bodes, carneiros e ovelhas emitem CH4 por meio de arrotos e flatul\u00eancias. Mesmo que reduz\u00edssemos muito o consumo de carne, tais emiss\u00f5es continuariam. Numa <a href=\"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/2012\/01\/patentes-patticas-n-40\/\">patente pat\u00e9tica<\/a>, um inventor chegou a propor que o gado carregue seus pr\u00f3prios coletores de metano.<\/p>\n\n\n\n<p>Mesmo que fosse poss\u00edvel coletar todo o metano produzido nas fazendas, esse g\u00e1s ainda seria dificilmente aproveit\u00e1vel como fonte de energia. O metano pode ser \u00fatil para o aquecimento de fornalhas, por exemplo, mas n\u00e3o presta como combust\u00edvel de autom\u00f3veis. O metanol (CH3OH), por outro lado, funciona muito bem como combust\u00edvel. Mas produzir o \u00e1lcool mais simples que existe a partir do metano n\u00e3o \u00e9 t\u00e3o f\u00e1cil quanto parece: \u00e9 preciso oxidar o metano da maneira certa, sem transform\u00e1-lo em CO2 e \u00e1gua.<\/p>\n\n\n\n<p>Na natureza essa convers\u00e3o n\u00e3o \u00e9 dif\u00edcil: alguns organismos transformam metano em metanol com aux\u00edlio da enzima <a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Methane_monooxygenase\">metano-monooxigenase<\/a>. Mas essa enzima n\u00e3o pode ser utilizada para produzir metanol em escala industrial. \u00c9 por isso que, h\u00e1 d\u00e9cadas, os qu\u00edmicos procuram por uma subst\u00e2ncia capaz de catalisar a oxida\u00e7\u00e3o parcial do metano.<\/p>\n\n\n\n<p>Esse catalisador pode ter sido encontrado no reino mineral, segundo pesquisadores das Universidades de Stanford (EUA) e Leuven (B\u00e9lgica). Em artigo publicado na <em>Nature<\/em>, Benjamin Snyder e seus colaboradores relatam a identifica\u00e7\u00e3o de uma estrutura molecular promissora, encontrada em exemplares de uma classe mineral conhecida como <a href=\"https:\/\/pt.wikipedia.org\/wiki\/Ze\u00f3lito\">ze\u00f3litos<\/a>.<\/p>\n\n\n\n<p>O que torna esse composto de origem mineral interessante \u00e9 uma parte de sua estrutura, chamada centro de \u03b1-Fe(II), que foi descrita como \u201cum quadrado planar contendo Fe(II) de alto <em>spin<\/em>\u201d. Nessa estrutura, o ferro pode ser cercado por oxig\u00eanio, o que permite moderar a oxida\u00e7\u00e3o do metano para produzir metanol \u2014 mesmo em temperatura ambiente. Partindo do alfa-Fe(II) isolado, o caminho de rea\u00e7\u00e3o proposto por Snyder <em>et. al.<\/em> \u00e9 o seguinte:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img decoding=\"async\" width=\"640\" height=\"207\" src=\"http:\/\/www.blogs.unicamp.br\/hypercubic\/wp-content\/uploads\/sites\/249\/2016\/09\/alfa-Fe-2_thumb.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-8508\" title=\"alfa-Fe-2\" srcset=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/hypercubic\/wp-content\/uploads\/sites\/249\/2016\/09\/alfa-Fe-2_thumb.png 640w, https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/hypercubic\/wp-content\/uploads\/sites\/249\/2016\/09\/alfa-Fe-2_thumb-300x97.png 300w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>Embora essa sub-estrutura tenha sido identificada em alguns ze\u00f3litos em 1997, s\u00f3 agora os pesquisadores puderam o \u03b1-Fe(II) por meio de uma t\u00e9cnica conhecida como espectroscopia de M\u00f6ssbauer. Foi gra\u00e7as a esse tipo de espectroscopia \u2014 usada na qu\u00edmica bionorg\u00e2nica para detec\u00e7\u00e3o de centros de ferro \u2014 que os cientistas belgas e norte-americanos puderam identificar o centro monomet\u00e1lico de ferro. Tamb\u00e9m foram feitos experimentos por meio de dicro\u00edsmo circular magn\u00e9tico, outra t\u00e9cnica sens\u00edvel \u00e0 presen\u00e7a de ferro, e simula\u00e7\u00f5es computacionais da estrutura encontrada.<\/p>\n\n\n\n<p>Apesar da boa not\u00edcia, o problema do metano ainda n\u00e3o est\u00e1 resolvido. Os ze\u00f3litos s\u00e3o comuns \u2014 al\u00e9m de catalisadores na ind\u00fastria petroqu\u00edmica, tamb\u00e9m est\u00e3o presentes em algo t\u00e3o banal&nbsp;quanto as caixas de areia de gatos \u2014 mas nem todos possuem essa gaiola de ferro. Falta descobrir detalhes do comportamento desse catalisador e verificar empiricamente se ele funciona em escala industrial. Caso seja confirmado, o uso do centro de \u03b1-Fe(II) vai nos permitir produzir combust\u00edvel renov\u00e1vel a partir da atmosfera (ou mesmo dos flatos do gado) sem a necessidade de ampliar os campos de produ\u00e7\u00e3o de cana-de-a\u00e7\u00facar e milho.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"alignleft\"><a href=\"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/files\/2012\/07\/rb2_large_gray25.png\" data-rel=\"lightbox-image-0\" data-rl_title=\"\" data-rl_caption=\"\" title=\"\"><img decoding=\"async\" width=\"70\" height=\"85\" src=\"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/files\/2012\/07\/rb2_large_gray25.png\" alt=\"rb2_large_gray25\" class=\"wp-image-3123\" \/><\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p><span style=\"font-family: Georgia\"><strong><span style=\"font-size: medium\">Refer\u00eancia<br><\/span><\/strong>Benjamin E. R. Snyder<em> et. al.<\/em> <strong>The active site of low-temperature methane hydroxylation in iron-containing zeolites <\/strong>[<em><strong>O s\u00edtio ativo de hidroxila\u00e7\u00e3o do metano em baixas temperaturas em ze\u00f3litos ferr\u00edferos<\/strong><\/em>]. <em>Nature<\/em>, vol. 536, 18 de agosto de 2016, pp. 317-321. <a href=\"http:\/\/dx.doi.org\/10.1038\/nature19059\">DOI:10.1038\/nature19059<\/a><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Ele est\u00e1 por todos os lugares: borbulhando nas profundezas do oceano; escapando dos cupinzeiros, emanando dos p\u00e2ntanos, elevando-se das planta\u00e7\u00f5es de arroz, escapulindo dos gasodutos, evaporando dos lix\u00f5es, armazenado em botij\u00f5es, queimado em fog\u00f5es e est\u00e1 sendo emitido pelas milh\u00f5es de cabe\u00e7as (e rabos) de gado nas fazendas de pecu\u00e1ria. 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