Pesquisadores de Singapura desenvolvem reator compacto que atinge 1.200 °C para otimizar processos industriais

Pesquisadores da Universidade Nacional de Singapura (NUS) desenvolveram um reator químico compacto capaz de atingir temperaturas superiores a 1.200 °C. A tecnologia utiliza um sistema inspirado no funcionamento de lâmpadas incandescentes, concentrando o calor em um filamento metálico fino para otimizar processos industriais e reduzir a emissão de poluentes e o consumo energético.

O projeto, liderado pelo professor Yan Ning, subverte a baixa eficiência das lâmpadas tradicionais — que convertem grande parte da eletricidade em calor em vez de luz — para criar um ambiente de alta temperatura localizada. Diferente dos equipamentos industriais convencionais que dependem da combustão de combustíveis para aquecer toda a estrutura, este dispositivo aquece rapidamente apenas o filamento. Isso mantém as áreas adjacentes mais frias, permitindo um controle rigoroso da formação de produtos e a aceleração de reações químicas com menor gasto energético.

Aplicações em energia e hidrogênio

Um dos primeiros usos práticos do sistema foi a decomposição do amoníaco para a extração de hidrogênio e nitrogênio. O amoníaco é estudado como um meio eficiente para o transporte e armazenamento de hidrogênio, embora a recuperação do gás seja complexa.

Utilizando o reator de filamento, a equipe alcançou uma conversão quase total do composto em um dispositivo significativamente menor do que os sistemas convencionais. Devido à alimentação elétrica, a plataforma pode ser operada com energias renováveis, diminuindo a dependência de combustíveis fósseis em operações de alta temperatura. Atualmente, a NUS colabora com uma empresa para integrar esse sistema a soluções energéticas baseadas em amoníaco.

Reciclagem de plásticos e conversão de metano

A versatilidade do design foi testada em outras frentes da indústria química:

• Reciclagem de polímeros: O reator foi aplicado na decomposição de polietileno e polipropileno, materiais comuns em embalagens. Enquanto métodos tradicionais geram misturas complexas de difícil separação, a tecnologia de Singapura produziu componentes químicos simplificados, aptos a servir como matéria-prima para a fabricação de novos plásticos.
• Processamento de metano: O sistema também foi utilizado para converter metano em hidrogênio, compostos aromáticos e etileno. Nesse processo, o filamento fornece a energia necessária para ativar a molécula de metano, enquanto superfícies catalíticas operam em temperaturas menores para direcionar a produção dos compostos desejados.

Os detalhes dessas descobertas foram documentados em estudos publicados nas revistas Nature Chemical Engineering, Nature Communications e Nature Sustainability. Segundo Yan Ning, a adaptação de um conceito doméstico simples visa criar tecnologias práticas que viabilizem a transição para uma indústria com baixo teor de carbono.