METANAÇÃO DE CO₂ COM CATALISADORES DE NÍQUEL DOPADOS COM EURÓPIO
CO₂ methanation; nickel; europium; heterogeneous catalysis; power-to-gas.
A crescente concentração de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera impulsiona o desenvolvimento de tecnologias de Captura e Utilização de Carbono (CCU), dentre as quais a metanação catalítica (Power-to-Gas) destaca-se pela produção de gás natural sintético. Neste contexto, este trabalho investigou o efeito do dopante európio (Eu3+) sobre as propriedades e o desempenho de catalisadores de Ni/γ-Al2O3 (10% Ni) preparados com teores de 1, 2, 3 e 4% em massa de Eu. Os materiais foram sintetizados via combustão assistida por micro-ondas seguida de impregnação úmida e caracterizados por difração de raios X (DRX), adsorção de N2 (BET/BJH), redução à temperatura programada (TPR-H2), microscopia eletrônica de varredura (MEV-EDS), termogravimetria (TG) e espectroscopia Raman. Os testes catalíticos, conduzidos em leito fixo entre 200 e 600 °C, revelaram que a adição de európio atuou como promotor estrutural, reduzindo o tamanho médio dos cristalitos de NiO e melhorando a redutibilidade da fase ativa em baixas concentrações. O catalisador contendo 3% de Eu (EN3) apresentou o melhor desempenho global, exibindo alta conversão, seletividade para CH4 superior a 90% e notável estabilidade em ensaio de longa duração (20 h a 450 °C), com uma taxa de desativação significativamente inferior à do catalisador de referência. As análises post-mortem indicaram que a estabilidade do EN3 deve-se à inibição da sinterização e à modificação do mecanismo de deposição de carbono: enquanto o excesso de dopante (4% Eu) favoreceu a formação de coque grafítico irreversível, a dopagem otimizada (3% Eu) promoveu a formação de carbono amorfo, mais suscetível à gaseificação. Conclui-se que a modificação com európio é uma estratégia eficiente para superar as limitações de sinterização e coqueamento em catalisadores de níquel, viabilizando aplicações mais robustas de valorização de CO2.