![\"\"](\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/wp-content\/uploads\/sites\/107\/2017\/09\/g3357-1024x757.png\")
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Ol\u00e1 querido leitor. Na publica\u00e7\u00e3o de hoje iremos conhecer o trabalho de pesquisadores do\u00a0Instituto Polit\u00e9cnico da Universidade de Nova Iorque (EUA) que pode ter importantes implica\u00e7\u00f5es para engenharia e ci\u00eancia clim\u00e1tica. Isso porque esses\u00a0pesquisadores liderados por Ryan Hartman, professor assistente de Engenharia biomolecular e Engenharia Qu\u00edmica<\/a>\u00a0est\u00e3o usando um novo meio de estudar como o metano e a \u00e1gua formam hidrato de metano que lhes permite examinar passos discretos no processo de forma mais r\u00e1pida e eficiente.<\/p>\n O composto Hidrato de Metano, tamb\u00e9m conhecido como gelo que pega fogo, \u00e9 apontado por alguns como a energia do futuro. Utilizando um microrreator e\u00a0pequenas mudan\u00e7as de temperatura, eles conseguiram explorar o processo indeterminado pelo qual o g\u00e1s metano se torna um hidrato s\u00f3lido quando exposto \u00e0 \u00e1gua. A pesquisa foi publicada no jornal Lab on a Chip<\/em> (DOI:\u00a010.1039\/C7LC00645D<\/a>).<\/p>\n Uma quantidade enorme de metano est\u00e1 presa no pergelissolo (camada de solo congelada dos polos) \u00a0e sob o leito do oceano \u00e1rtico, em grande parte em um estado de hidrato de metano com gelo, em que o metano \u00e9 encarcerado em “gaiolas” de mol\u00e9culas de \u00e1gua. Compreender como o metano interage com a \u00e1gua para tornar-se um hidrato de g\u00e1s cristalino e, inversamente, como ele se dissocia de volta ao seu estado gasoso, \u00e9 fundamental para entender como poderia catalisar, ou talvez reduzir, mudan\u00e7as clim\u00e1ticas. Tamb\u00e9m poderia levar a novas tecnologias para separa\u00e7\u00f5es de gases e armazenamento eficiente e seguro. Mas, porque se preocupar com isso?<\/p>\n Um pouco sobre o Hidrato de Metano<\/strong><\/p>\n O Hidrato de Metano s\u00e3o mol\u00e9culas do g\u00e1s metano (CH4<\/sub>) contidas numa esp\u00e9cie de \u201cgaiola\u201d de \u00e1gua congelada. Ele \u00e9 formado\u00a0principalmente no fundo de oceanos, onde materiais org\u00e2nicos entram em decomposi\u00e7\u00e3o e, dessa forma, os microrganismos sintetizam, entre outros compostos, o metano. Esse g\u00e1s \u00e9 ent\u00e3o liberado, sendo que parte dele \u00e9 encapsulada pelos cristais de gelo, produzindo o Hidrato de Metano em camadas de \u00e1gua de aproximadamente 500 metros.<\/p>\n \u00c9 um composto altamente energ\u00e9tico, sendo que um litro desta composi\u00e7\u00e3o corresponde, em condi\u00e7\u00f5es normais de temperatura (0 \u00b0C) e press\u00e3o (1 atm), a 168 litros de g\u00e1s metano.\u00a0Em temperatura ambiente, o metano volatiliza, formando uma esp\u00e9cie de gelo inflam\u00e1vel devido ao seu alto potencial energ\u00e9tico, da\u00ed o seu apelido.<\/p>\n Fazendo uma pesquisa para escrever esse post encontrei que pode haver no mundo aproximadamente 12 trilh\u00f5es de toneladas deste g\u00e1s e que haja mais energia armazenada nele do que na soma de todo\u00a0petr\u00f3leo, g\u00e1s e carv\u00e3o do mundo. \u00c9 muita energia querido leitor!<\/p>\n Entretanto, como dizia Stan Lee: ” Com grandes poderes v\u00eam grandes responsabilidades”.<\/p>\n A extra\u00e7\u00e3o dessa energia toda, por si s\u00f3, consome muita energia, pois extra\u00ed-lo do fundo do mar onde h\u00e1 alt\u00edssima press\u00e3o e baixa temperatura sem que o g\u00e1s escape \u00e9 uma tarefa altamente complexa, sendo que pa\u00edses como EUA e Jap\u00e3o j\u00e1 fizeram tentativas sem muito sucesso de extrair quantidades consider\u00e1veis de hidrato de metano, sendo a China o primeiro pa\u00eds a extrair com sucesso esse composto do mar da China, como mostra uma reportagem do G1<\/a> de maio de 2017.<\/p>\n Outro problema \u00e9 que o\u00a0g\u00e1s metano possu\u00ed um potencial de aquecimento 25 a 30 vezes maior que o di\u00f3xido de carbono, o CO2<\/sub>.\u00a0A preocupa\u00e7\u00e3o \u00e9 que, como h\u00e1 altas concentra\u00e7\u00f5es deste g\u00e1s em grandes \u00e1reas de gelo e devido ao aquecimento global, a tend\u00eancia \u00e9 que essas \u00e1reas sofram derretimento e, com isso, liberem o hidrato de metano, aumentando ainda mais a temperatura do planeta e assim, potencializando o efeito estufa. Outra grande preocupa\u00e7\u00e3o \u00e9 que a exposi\u00e7\u00e3o incontrolada do hidrato de metano possa acarretar em deslizamentos e at\u00e9 tsunamis.<\/p>\n Microrreator vs Reator convencional\u00a0<\/strong><\/p>\n A pesquisa explorou principalmente como a transfer\u00eancia de calor e massa afeta a forma\u00e7\u00e3o de hidratos. Para isso a equipe desenvolveu um reator de microcanais<\/a> com resfriamento termoel\u00e9trico. Esse microdispositivo permite mudan\u00e7as de temperatura “passo a passo”, reduzindo o tempo experimental de horas ou dias, a minutos ou mesmo segundos, permitindo um exame muito mais preciso do processo atrav\u00e9s de t\u00e9cnicas espectrosc\u00f3picas in situ<\/em> (t\u00e9cnicas de identifica\u00e7\u00e3o dos compostos). Gra\u00e7as a esta tecnologia, a equipe do Prof. Hartman tamb\u00e9m pode medir o grau em que a transfer\u00eancia de massa, que inclui fen\u00f4menos como a difus\u00e3o, afeta as taxas de propaga\u00e7\u00e3o de cristal.<\/p>\n Os pesquisadores geralmente concordam que a forma\u00e7\u00e3o de hidrato de g\u00e1s come\u00e7a com a nuclea\u00e7\u00e3o, em que as mol\u00e9culas de \u00e1gua come\u00e7am a formar uma rede que aprisiona mol\u00e9culas de um g\u00e1s como o metano. A cin\u00e9tica da nuclea\u00e7\u00e3o e outras etapas discretas no caminho da forma\u00e7\u00e3o de hidrata\u00e7\u00e3o s\u00e3o mal compreendidas em parte devido \u00e0s limita\u00e7\u00f5es dos reatores convencionais (essencialmente tanques de alta press\u00e3o com agitadores e equipamentos de aquecimento ou refrigera\u00e7\u00e3o), nos quais a \u00e1gua \u00e9 “coberta” com g\u00e1s metano super-resfriado.<\/p>\n Tais sistemas exigem que a temperatura limite da fase para a forma\u00e7\u00e3o do hidrato seja reduzida em at\u00e9 10 K (-263,15 \u00b0C). Mesmo assim, a nuclea\u00e7\u00e3o pode levar horas ou dias nos reatores convencionais.\u00a0Usando a nova tecnologia, os pesquisadores conseguiram resfriar as mol\u00e9culas de \u00e1gua \u00e0 uma ordem de magnitude menor do que o exigido em sistemas convencionais, atingindo nuclea\u00e7\u00e3o em incrementos de 1 K (-272,15 \u00b0C), em um tempo muito menor.<\/p>\n O microdispositivo desenvolvido pelos pesquisadores tem um resfriamento da ordem de segundos, o que permite que eles formassem e usassem os n\u00facleos r\u00e1pido o suficiente para realizar um grande n\u00famero de testes em um tempo muito menor do que os m\u00e9todos tradicionais. “A nuclea\u00e7\u00e3o \u00e9 dif\u00edcil de prever”, disse o Prof. Hartman. “Pode levar minutos ou \u00e0s vezes dias na forma\u00e7\u00e3o de hidratos de g\u00e1s. Mas, como podemos calcular a temperatura em segundos, podemos formar cristais de semente e usar os n\u00facleos que formamos para formar de forma reprodutiva cristais maiores”.<\/p>\n Os pesquisadores concluem que compreender o crescimento de cristais de hidrato de metano \u00e9 importante para as\u00a0ci\u00eancias atmosf\u00e9ricas, oce\u00e2nicas e planet\u00e1rias e \u00e0 produ\u00e7\u00e3o, armazenamento e transporte de energia. “Nossas descobertas poderiam algum dia avan\u00e7ar a ci\u00eancia de outras cristaliza\u00e7\u00f5es multif\u00e1sicas, de alta press\u00e3o e sub-refrigeradas”.<\/p>\n At\u00e9 semana que vem querido leitor!<\/p>\n Fonte: EurekAlert<\/a>, ScienceDaily<\/a>, Sinergia Engenharia de Meio Ambiente<\/a>, Mundo Educa\u00e7\u00e3o<\/a>.<\/p>\n Conhe\u00e7a e curta a nossa p\u00e1gina no Facebook<\/a><\/p>\n J\u00e1 segue a gente no Instagram<\/a>?<\/p>\n Siga-nos no Twitter<\/a>, Facebook <\/a>ou Instagram<\/a><\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Ol\u00e1 querido leitor. 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A pesquisa foi publicada no jornal Lab on a Chip (DOI:\u00a010.1039\/C7LC00645D). Uma quantidade enorme de metano est\u00e1 presa no pergelissolo (camada de solo congelada dos polos) \u2026 Continue lendo ![\"\"](\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/wp-content\/uploads\/sites\/107\/2017\/09\/hidrato-de-metano-300x300.jpg\")
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