Tecnologia Científica
Com plasma, eliminam-se substâncias químicas nocivas
Uma equipe de pesquisadores descobriu uma maneira eficaz e eficiente de decompor esses compostos químicos, bombardeando-os com plasma. Portátil e acessível, essa técnica tem o potencial de impedir que gigatoneladas...
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Yale - 13/01/2026
Os refrigerantes conhecidos como hidrofluorocarbonos (HFCs) estão entre os gases de efeito estufa mais comuns e nocivos, e sua eliminação é complexa. Uma equipe de pesquisadores descobriu uma maneira eficaz e eficiente de decompor esses compostos químicos, bombardeando-os com plasma. Portátil e acessível, essa técnica tem o potencial de impedir que gigatoneladas de emissões nocivas sejam lançadas na atmosfera. Os resultados foram publicados na revista ACS Energy Letters .
Por que isso importa
Para dar uma ideia da potência desses gases, a professora Lea Winter observa que um tanque dos HFCs mais potentes equivale ao dióxido de carbono (CO2) gerado pela queima de mais de 4.000 tanques de gasolina, ou aproximadamente a quantidade de CO2 que poderia ser removida por 9.000 árvores. "Portanto, este é um problema sério que pode ter um grande impacto", disse Winter, professora assistente de engenharia química e ambiental.
O problema
Atualmente, os HFCs são destruídos em instalações intensivas de alta temperatura. Devido a rigorosas licenças e outros fatores, porém, existe um número muito limitado dessas instalações no mundo. O transporte desses gases até uma instalação desse tipo é frequentemente inviável e aumenta o risco de vazamentos para a atmosfera durante o trajeto. Além disso, o transporte de HFCs através de certas fronteiras é proibido. Isso deixa poucas opções para o gerenciamento responsável desses gases. Como resultado, os resíduos de HFCs são frequentemente liberados ilegalmente na atmosfera, especialmente em locais mais remotos ou em países em desenvolvimento.
A solução
“Estamos usando um plasma de baixa temperatura para ativar as fortes e inertes ligações carbono-flúor nos HFCs”, disse Winter, que lidera a pesquisa. “Essas são as mesmas ligações químicas que fazem com que os PFAS sejam substâncias químicas permanentes.”
Mas existem alguns desafios, observa Winter. Um deles é que, ao usar plasma nesses gases, corre-se o risco de produzir ácido fluorídrico altamente tóxico. Outro é que pesquisas anteriores mostraram que o uso de plasma para remediação de HFC pode ser ineficiente e gerar subprodutos.
“Queríamos encontrar uma maneira de tornar o plasma mais eficiente na degradação dos HFCs e, ao mesmo tempo, neutralizar o ácido fluorídrico em um processo inerentemente seguro”, disse ela. Eles conseguiram isso acoplando o plasma a uma interface aquosa, de modo que o plasma seja descarregado diretamente na água (“é como pequenos raios atingindo a superfície da água”, diz Winter).
"Estamos usando um plasma de baixa temperatura para ativar as fortes e inertes ligações carbono-flúor nos HFCs... as mesmas ligações químicas que fazem dos PFAS substâncias químicas permanentes."
Lea Winter
Engenharia Química e Ambiental
Inicialmente, incorporaram água por questões de segurança, mas descobriram que a água e outros oxidantes, na verdade, aumentavam a taxa de conversão dos HFCs. Como resultado, o sistema possui química de plasma direta na fase gasosa, além de reações adicionais que ocorrem no líquido para degradar e remover o flúor dos HFCs. O processo transforma o flúor presente nos HFCs em fluoreto, um íon estável e com carga negativa.
“Assim que o flúor se desprende do HFC, ele é imediatamente neutralizado como fluoreto”, disse ela. “Em vez de produzir o ácido fluorídrico, que é mais prejudicial, estamos produzindo algo mais parecido com um enxaguante bucal.”
Além de ser energeticamente eficiente e apresentar uma taxa de conversão muito alta, o sistema é portátil, permitindo seu uso potencial em instalações de refrigeração e tanques de armazenamento. Isso elimina a necessidade de transportar HFCs por longas distâncias.
No futuro, o laboratório de Winter estudará mais a fundo os efeitos da combinação água-plasma.
“Em termos de ciência fundamental, queremos entender melhor como esse processo de degradação ocorre”, disse ela. “Então, vamos analisar a eletroquímica fundamental da solução de plasma. Esses conhecimentos podem ser importantes para uma ampla gama de aplicações.”
E com uma bolsa Constellation da Yale Planetary Solutions, ela está pesquisando maneiras de ampliar o sistema para uso em aplicações práticas.
