Startup SpiralWave promete transformar CO2 do ar em combustível

SpiralWave, uma startup que participou da TechCrunch Disrupt 2024, desenvolveu uma tecnologia que converte dióxido de carbono (CO₂) em metanol através de torres de plasma pulsante. Fundada por Abed Bukhari e Adam Amad, a empresa utiliza ondas de plasma em frequências específicas para quebrar e combinar moléculas, transformando poluentes como o CO₂ em combustível líquido.

SpiralWave demonstrou sua inovação ao mostrar colunas metálicas onde ondas de plasma pulsante quebram moléculas de CO₂ e água em componentes fundamentais. Os três pulsos de micro-ondas empregados na tecnologia atuam separadamente: o primeiro quebra o CO₂ em monóxido de carbono (CO), o segundo transforma a água (H₂O) em hidrogênio (H) e hidroxila (OH), e o terceiro une esses elementos para formar metanol. Esse metanol pode ser usado diretamente como combustível em motores de combustão, ser refinado em hidrocarbonetos complexos, como o combustível para aviação, ou até mesmo para a produção de materiais químicos usados em diversos setores industriais.

A eficiência energética do sistema varia entre 75% e 90%, dependendo da concentração de CO₂. Em locais onde o CO₂ é mais abundante, como em chaminés de indústrias, a eficiência tende a ser maior, enquanto a captura de CO₂ do ar apresenta eficiência na faixa de 75%. Esse índice supera os 50% de eficiência de outros processos que produzem metanol a partir do CO₂.

A motivação para a criação da SpiralWave veio da experiência de Bukhari com plasma frio na sua startup anterior, a KomraVision, focada em espectrômetros. Ao lidar com os componentes especializados, ele desenvolveu algumas ferramentas de manufatura de semicondutores que utilizavam plasma. Diante da crise climática, ele e Amad fundaram a SpiralWave para aplicar sua experiência em plasma na captura de carbono, explorando o potencial de conversão de poluentes em substâncias úteis para a indústria.

Hoje, SpiralWave possui protótipos de diferentes tamanhos. O Nanobeam, o menor, é uma torre de plasma com cerca de 60 cm de altura, enquanto o Microbeam, com 2 metros, é capaz de processar grandes volumes de CO₂. Com um fluxo de 90% de CO₂, os dispositivos conseguem produzir uma tonelada de metanol utilizando cerca de 7.000 quilowatt-horas de eletricidade. Para concentrações de 9% de CO₂, como em ambientes externos, são necessários aproximadamente 8.500 quilowatt-horas, e para o ar ambiente, até 10.000 quilowatt-horas.

A startup já vislumbra um futuro com dispositivos maiores, como o Megabeam e o Gigabeam, que poderão remover até uma megatonelada de CO₂ por ano. A expectativa é que, com torres de 100 metros de altura, seja possível contribuir para a meta global de remoção de 10 gigatoneladas de CO₂ por ano, um nível considerado crítico para combater as mudanças climáticas.

Enquanto planejam a construção das grandes torres, os fundadores da SpiralWave estão focados na replicação das unidades menores, que podem ser instaladas em contêineres de 20 pés e distribuídas em locais estratégicos para captura de carbono e produção de metanol. A empresa estima que uma planta composta por dez contêineres dessa tecnologia já seria a maior planta de e-metanol em operação até hoje.

A SpiralWave já recebeu um investimento de um milhão de dólares da IndieBio e tem seus fundadores divididos entre a Áustria, onde Bukhari cuida do desenvolvimento de pesquisa, e o Vale do Silício, onde Amad gerencia o desenvolvimento de negócios. A startup espera que sua tecnologia de plasma pulsante possa ser uma aliada significativa na captura de carbono, fornecendo combustível sustentável e ajudando a mitigar os impactos das emissões industriais.

O que é a tecnologia de plasma pulsante?

A tecnologia de plasma pulsante é uma inovação no uso de plasma, caracterizado pelo uso de pulsos controlados de energia para gerar um estado de plasma, em vez de uma descarga contínua. O plasma, considerado o “quarto estado da matéria”, é formado ao se aplicar uma quantidade significativa de energia a um gás, ionizando-o e criando partículas carregadas (elétrons e íons). A diferença, no caso do plasma pulsante, é que a energia é fornecida em pulsos rápidos e controlados, o que permite maior precisão e menor consumo de energia.

Esse tipo de tecnologia é usada em diversas aplicações, entre as quais:

• Limpeza e modificação de superfícies: Em indústrias como a eletrônica e a aeroespacial, o plasma pulsante é usado para limpar superfícies ou modificar propriedades, criando revestimentos finos e aderentes em materiais diversos. O pulso permite evitar o aquecimento excessivo, o que preserva o material tratado.
• Tratamento médico e estético: No setor médico, essa tecnologia pode ser aplicada em tratamentos estéticos e de cicatrização, ajudando a estimular a regeneração celular e a esterilizar superfícies sem causar danos às células saudáveis.
• Conversão e tratamento de gases poluentes: Na área ambiental, o plasma pulsante pode ajudar na neutralização de gases tóxicos, convertendo-os em substâncias menos prejudiciais por meio da quebra de moléculas.
• Propulsão espacial: No setor aeroespacial, esse tipo de tecnologia está em desenvolvimento para criar sistemas de propulsão mais eficientes e de baixo consumo de combustível, o que seria uma alternativa aos tradicionais motores de combustão.

A vantagem do plasma pulsante está na precisão e no controle que essa técnica oferece, possibilitando ajustes finos que podem ser essenciais em diversas aplicações tecnológicas e industriais.

Fonte: WSJ, Futurism, Ieeexplore e Techcrunch.