Cientista inventa forma de desencadear fotossíntese artificial para limpar o ar
O professor de química da Universidade da Flórida Central (EUA) Fernando Uribe-Romo encontrou uma maneira de desencadear artificialmente o processo de fotossíntese em um material sintético, transformando gases do efeito estufa em ar limpo, e produzindo energia ao mesmo tempo.
A descoberta tem um grande potencial para a criação de uma tecnologia que poderia reduzir significativamente os perigos do efeito estufa ligados à mudança climática, enquanto oferece uma maneira mais amigável ao meio ambiente de gerar energia.
Os resultados da pesquisa foram publicados no Journal of Materials Chemistry A.
O avanço
Uribe-Romo e sua equipe de estudantes conseguiram desencadear uma reação química em um material sintético chamado de “estrutura metal-orgânica” (ou MOF, na sigla em inglês), que quebra o dióxido de carbono em materiais orgânicos inofensivos.
Pense nisso como um processo de fotossíntese artificial, semelhante à forma como as plantas convertem dióxido de carbono e luz solar em alimento. Em vez de produzir alimentos, o método de Uribe-Romo produz combustível solar.
Dificuldades
Os cientistas de todo o mundo tentam realizar essa façanha há anos. O desafio era encontrar uma maneira da luz visível desencadear a transformação química.
Os raios ultravioleta têm energia suficiente para permitir a reação em materiais comuns, como o dióxido de titânio, mas representam apenas cerca de 4% da luz que a Terra recebe do sol. A faixa visível dos comprimentos de onda representa a maioria dos raios solares, mas há poucos materiais que captam essas cores para criar a reação química que transforma o CO2 em combustível.
Os pesquisadores já testaram uma variedade de materiais, mas os que podem absorver a luz visível tendem a ser raros e caros, como platina, rênio e irídio. Logo, o custo do processo se torna proibitivo.
Uribe-Romo criou uma configuração inovadora: ele usou titânio, um metal comum não tóxico, e adicionou moléculas orgânicas que agem como antenas para “colher” a luz. As moléculas da antena, chamadas N-alquil-2-aminotereftalatos, podem ser projetadas para absorver cores específicas de luz quando incorporadas no MOF. Neste caso, os pesquisadores as projetaram para a cor azul.
Sucesso
A equipe montou um fotorreactor LED (imitando o comprimento de onda azul do sol) para testar sua hipótese. Ao alimentar a máquina com dióxido de carbono, os cientistas viram uma reação química ocorrer, transformando-o em duas formas reduzidas de carbono, formiato e formamidas (dois tipos de combustível solar).
“O objetivo é continuar a aperfeiçoar a tecnologia, para que possamos criar maiores quantidades de carbono reduzido, de forma mais eficiente”, disse Uribe-Romo.
No futuro, a equipe também quer testar se outros comprimentos de onda da luz visível são igualmente capazes de desencadear a reação.
Aplicações
Se funcionar, o processo poderia ser uma forma significativa de reduzir os gases de efeito estufa.
“A ideia seria montar estações que capturam grandes quantidades de CO2 próximas a uma usina de energia, por exemplo. O gás seria sugado para a estação, passando pelo processo e reciclando seus efeitos nocivos, e ao mesmo tempo produzindo energia de volta para a usina”, sugere.
Os pesquisadores não descartam um uso pessoal para a abordagem, também. Os proprietários podem um dia comprar telhas feitas do material, o que limparia o ar em seu bairro enquanto produz energia para alimentar suas casas.
Claro, tudo isso ainda precisa de uma certa infraestrutura para se tornar realidade. Mas já demos o primeiro passo. [Phys]
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