Filtros de nanofibras transformam edifícios em dispositivos de captura de carbono
Uma nova tecnologia de filtros de nanofibras permite que sistemas de ventilação capturem CO₂ de forma eficiente, transformando edifícios em aliados na redução das emissões e no combate às alterações climáticas.
A descarbonização das cidades é um dos grandes desafios do século XXI.
Enquanto muitos esforços se concentram na transição energética, na mobilidade sustentável e na eficiência industrial, um grupo de investigadores da Universidade de Chicago apresentou uma solução inovadora que pode transformar radicalmente o papel dos edifícios na luta contra as alterações climáticas.
Através do desenvolvimento de um filtro de nanofibras capaz de capturar dióxido de carbono (CO₂) diretamente dos sistemas de ventilação, estes investigadores propõem uma abordagem descentralizada, eficiente e economicamente viável para remover carbono da atmosfera.
Como funciona a tecnologia?
A inovação assenta num filtro construído com nanofibras revestidas por um polímero especializado que tem afinidade química para o CO₂.
Quando inserido num sistema de ventilação, como o que encontramos em ar condicionado, aquecimento ou renovação de ar, o filtro captura parte do dióxido de carbono que circula para dentro ou para fora do edifício.
Uma das principais virtudes deste sistema é que pode ser integrado nos equipamentos já existentes. Em vez de exigir a construção de grandes unidades industriais dedicadas exclusivamente à captura de carbono, este método transforma milhões de sistemas de ventilação em microdispositivos de captura distribuída.
Esta descentralização representa um enorme potencial de escala.
Eficiência e benefícios energéticos
De acordo com a equipa investigadora, uma análise de ciclo de vida completo, que contabiliza emissões associadas à produção, transporte, utilização e fim de vida, indica que o sistema pode atingir cerca de 92% de eficiência líquida na remoção de CO₂.
Este valor é particularmente relevante, pois tem em conta não apenas o CO₂ capturado, mas também o impacto ambiental relacionado com a produção e regeneração dos filtros.
Para além da captura de carbono, existe um benefício adicional: a redução das necessidades de ventilação com ar exterior. Um dos principais fatores de consumo energético nos edifícios é o aquecimento ou arrefecimento do ar vindo do exterior.
Se o CO₂ interior for mantido em níveis adequados através da captura local, torna-se possível depender menos da renovação de ar externo, reduzindo significativamente os custos energéticos. Em certos cenários, os investigadores indicam que as poupanças podem ultrapassar os 20%.
Regeneração sustentável
Outra característica crítica deste sistema é a capacidade de regenerar os filtros de forma sustentável.
Em vez de exigir temperaturas elevadas típicas de sistemas industriais de captura de carbono, os filtros podem libertar o CO₂ acumulado através de calor de baixa intensidade, incluindo energia térmica proveniente do sol. Isto reduz drasticamente o custo energético da regeneração e aumenta a sustentabilidade global do processo.
Após a libertação do CO₂, os filtros podem ser reutilizados durante vários ciclos, tornando-os uma solução de longo prazo. O dióxido de carbono recolhido pode então ser armazenado ou convertido em produtos úteis, como combustíveis sintéticos ou materiais químicos.
Potencial global
Os investigadores estimam que, se este sistema fosse adoptado em larga escala, substituindo filtros tradicionais em sistemas de climatização em todo o mundo, poderia remover até centenas de milhões de toneladas de CO₂ por ano.
Esse valor equivale à retirada de dezenas a centenas de milhões de automóveis das estradas. Este potencial advém não apenas da eficiência do filtro em si, mas da ubiquidade dos sistemas de ventilação.
Praticamente todos os edifícios, residenciais, comerciais, industriais e institucionais, possuem mecanismos de ventilação que, quando equipados com este filtro inovador, se transformariam automaticamente em pontos de captura de carbono.
Desafios e considerações futuras
Embora promissora, a tecnologia enfrenta desafios. A logística de recolher filtros saturados, regenerá-los centralmente ou localmente, e garantir a durabilidade dos materiais ao longo de múltiplos ciclos requer investimentos e infraestruturas adicionais.
O custo de produção em massa do material também será determinante para a sua adoção global. Finalmente, a utilidade do CO₂ capturado dependerá de avanços em armazenamento geológico e reutilização industrial.
Referência da notícia
Ronghui Wu et al. "Distributed direct air capture by carbon nanofiber air filters."Sci.Adv.11,eadv6846(2025)