Campo magnético triplica produção de amônia em técnica inovadora de síntese

Pesquisadores alemães desenvolveram uma técnica que triplica a produção de amônia ao aplicar um campo magnético durante a síntese de eletrocatalisadores. O avanço promete revolucionar a fabricação sustentável de fertilizantes e reduzir o consumo energético global.

O método tradicional Haber-Bosch, ainda dominante na produção de amônia, consome entre 1% e 2% de toda a energia mundial. Além disso, responde por quase 1% das emissões anuais de gases de efeito estufa.

Segundo reportagem do Phys.org, a equipe liderada por Marcel Risch, do Helmholtz-Zentrum Berlin, e Sanjay Mathur, da Universidade de Colônia, aplicou um campo magnético de 1 Tesla durante a deposição química de vapor do filme fino de CoFe2O4. O resultado foi um catalisador com superfície mais rugosa e sítios ativos mais acessíveis.

Os filmes de CoFe2O4 sintetizados sob campo magnético produziram 22 vezes mais amônia que o óxido de ferro puro preparado nas mesmas condições. Cálculos teóricos confirmaram que os íons Co²⁺ suprimem reações concorrentes e favorecem a conversão do nitrato.

Risch explicou que o campo magnético estabiliza os íons Co²⁺ na estrutura cristalina, reduzindo as barreiras para a redução do nitrato. O efeito persiste mesmo após a remoção do campo, facilitando a aplicação prática da técnica.

Imagens de microscopia eletrônica revelaram que a superfície dos filmes de CoFe2O4 se torna mais rugosa sob campos magnéticos mais intensos. Essa característica aumenta a área ativa e contribui para a maior eficiência do catalisador.

Mathur destacou que a abordagem introduz um novo parâmetro de controle na síntese de eletrocatalisadores. A expectativa é que a técnica estimule o desenvolvimento de materiais mais eficientes para a produção de amônia.