Estruturas moleculares podem ser usadas para capturar dióxido de carbono

Em 2025 a Real Academia Sueca de Ciências entregou o Prêmio Nobel de Química para Susumu Kitagawa, Richard Robson e Omar M. Yaghi pelo desenvolvimento das chamadas estruturas metalorgânicas, conhecidas pela sigla MOFs. Esses materiais vêm sendo apontados como uma das alternativas mais promissoras para a captura de CO₂.

Mas afinal, o que são essas estruturas?

De forma simplificada, as estruturas metalorgânicas são redes tridimensionais formadas por íons ou aglomerados metálicos conectados a ligantes orgânicos. Essas combinações dão origem a estruturas porosas uni ou multidimensionais. O diferencial dos MOFs está justamente nos seus poros. Esses espaços vazios internos podem ser projetados para interagir com gases específicos, ignorando outros completamente.

Em vez de simplesmente bloquear ou filtrar o ar, as estruturas metalorgânicas atuam de forma seletiva. Elas permitem que vários gases passem livremente, enquanto capturam apenas aquele que foi “programado” para interagir com o material.

Essa seletividade é o que torna os MOFs tão interessantes para aplicações ambientais.

Como as estruturas metalorgânicas capturam o CO₂?

O processo envolvido é chamado de adsorção. Diferente da absorção, o CO₂ não é dissolvido no material, mas fica aderido às superfícies internas dos poros.

Os cientistas projetam o interior dessas estruturas para que exista afinidade química específica com o dióxido de carbono. É como se as paredes internas do material estivessem revestidas com um velcro que só gruda o CO₂, deixando os outros gases passarem direto.

Quando o ar entra em contato com o MOF, as moléculas de CO₂ penetram nos poros e ficam presas por forças de atração ou por ligações químicas específicas. 

Por que essa tecnologia é tão promissora?

As estruturas metalorgânicas apresentam uma série de vantagens em relação a métodos tradicionais de captura de carbono.

Uma delas é a alta seletividade, que permite capturar CO₂ mesmo em baixas concentrações, algo essencial para aplicações como a captura direta do ar.

Outro ponto relevante é o potencial de eficiência energética. Muitos MOFs conseguem capturar e liberar o dióxido de carbono com menor necessidade de calor, reduzindo o consumo energético do processo.

Além disso, há o potencial de regeneração. Após a liberação do CO₂ capturado, o material pode ser reutilizado em novos ciclos, aumentando sua viabilidade operacional.

Essas características tornam os MOFs interessantes para aplicações industriais, sistemas de exaustão e pesquisas em tecnologias de remoção de carbono.

Essas estruturas são realmente sustentáveis?

Apesar do enorme potencial, é importante manter uma visão equilibrada. Nem todas as estruturas metalorgânicas são iguais. Algumas ainda apresentam desafios relacionados a custo, durabilidade e estabilidade em ambientes reais.

A boa notícia é que a pesquisa científica avança rapidamente para tornar esses materiais mais resistentes e economicamente viáveis em grande escala. Há também estudos focados em integrar a captura de CO₂ com sua reutilização, fechando ciclos e ampliando os benefícios ambientais.

Ainda precisamos reduzir as emissões

Tecnologias de captura de carbono são ferramentas importantes, mas não substituem a necessidade de reduzir emissões na origem. Elas funcionam como complemento a estratégias bem estruturadas de descarbonização.

Para decidir onde faz sentido capturar, reduzir ou compensar, o primeiro passo continua sendo o mesmo, entender as próprias emissões. Sem dados organizados, históricos e confiáveis, qualquer decisão se torna pouco estratégica.

Onde o Ambitus entra nessa conversa

É exatamente nesse ponto que o Ambitus atua. Antes de discutir soluções tecnológicas avançadas, as empresas precisam ter clareza sobre suas fontes de emissão, seus riscos e suas oportunidades.

Com inventários de carbono estruturados, indicadores ESG e gestão de dados ambientais, o Ambitus ajuda organizações a criarem uma base sólida para decisões. Essa base é o que permite avaliar, no futuro, se tecnologias como a captura de carbono fazem sentido dentro da estratégia da empresa.

O Prêmio Nobel de Química de 2025 mostra que a ciência está abrindo novas portas no combate às mudanças climáticas. As estruturas metalorgânicas representam uma forma de interagir com o dióxido de carbono, usando a própria química como aliada.

Ainda há desafios, mas inovação, quando combinada com dados bem organizados e estratégia ambiental, tem o potencial de transformar a forma como lidamos com o carbono.

Referências:

FAPESP. Compostos químicos capazes de capturar gases e água rendem Nobel de Química. Disponível em: <https://agencia.fapesp.br/compostos-quimicos-capazes-de-capturar-gases-e-agua-rendem-nobel-de-quimica/56127>. Acesso em: 19 fev. 2026.

HIV – and beyond: Talking to Françoise Barré-Sinoussi. Disponível em: <https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/>.‌

LI, D. et al. Advances and Applications of Metal‐Organic Frameworks (MOFs) in Emerging Technologies: A Comprehensive Review. Global challenges, v. 8, n. 2, 30 dez. 2023.‌