Quando biomassa, como restos de culturas, madeira ou outras matérias orgânicas, é aquecida para gerar energia limpa e biochar, também é produzido um líquido denso conhecido como bio-tar. Esse alcatrão tende a entupir tubulações, danificar equipamentos e representa riscos ambientais se liberado na atmosfera. Durante décadas, pesquisadores têm procurado modos de eliminar ou neutralizar esse problema.

Agora, uma equipe liderada por cientistas da Academia Chinesa de Ciências Agrícolas argumenta que, em vez de ser tratada como resíduo, o bio-tar pode ser transformado em “bio-carbono” — um material inovador com aplicações que variam desde purificação de água até armazenamento de energia limpa.

“Nossa análise destaca como a conversão do bio-tar em bio-carbono não apenas resolve um problema técnico para a indústria de bioenergia, mas também abre oportunidades para a produção de materiais de carbono avançados com alto valor econômico,” afirmou o autor principal, Dr. Zonglu Yao.

A revisão examina como as reações químicas dentro do bio-tar, particularmente aquelas envolvendo compostos ricos em oxigênio como carbonilos e furanos, promovem naturalmente a polimerização — processos nos quais pequenas moléculas se unem para formar estruturas de carbono maiores e mais estáveis. Ao ajustar cuidadosamente a temperatura, o tempo de reação e os aditivos, os pesquisadores podem aproveitar esse processo para produzir bio-carbono com propriedades específicas.

O material resultante, segundo os autores, é diferente do biochar convencional. O bio-carbono normalmente apresenta maior teor de carbono, menor quantidade de cinzas e características estruturais únicas que o tornam particularmente adequado para usos avançados. Estudos iniciais sugerem que o bio-carbono pode ser utilizado como:

• Adsorventes para purificar água e ar contaminados, capturando metais pesados e compostos orgânicos.
• Materiais eletrodos para supercapacitores de próxima geração, essenciais para o armazenamento de energia renovável.
• Catálise que acelera reações químicas industriais de forma mais sustentável do que as opções baseadas em combustíveis fósseis.
• Combustíveis de queima limpa com emissões reduzidas de óxidos de nitrogênio e enxofre prejudiciais.

É importante ressaltar que avaliações econômicas e de ciclo de vida recentes sugerem que a conversão de bio-tar em bio-carbono pode trazer benefícios líquidos em termos de energia, finanças e meio ambiente. Por exemplo, a substituição do carvão por combustíveis de bio-carbono poderia reduzir as emissões de dióxido de carbono em centenas de milhões de toneladas anualmente, ao mesmo tempo que geraria lucros para usinas de processamento de biomassa.

No entanto, desafios permanecem. A complexidade química do bio-tar torna difícil o controle total do processo de polimerização, e a produção em larga escala ainda não foi alcançada. Os autores recomendam a combinação de experimentos em laboratório com simulações computacionais e aprendizado de máquina para otimizar os caminhos de reação e projetar bio-carbono com funções específicas.

“A polimerização do bio-tar não se trata apenas de tratamento de resíduos — representa uma nova frente para a criação de materiais de carbono sustentáveis,” disse a autora principal Yuxuan Sun. “Com mais pesquisas, essa abordagem poderia melhorar significativamente a eficiência dos sistemas de energia de biomassa, ao mesmo tempo que oferece novas ferramentas para a proteção ambiental e tecnologias limpas.”

O estudo oferece um caminho para cientistas e parceiros da indústria transformarem um dos maiores obstáculos da bioenergia em um recurso poderoso para o futuro.