Nova pesquisa inovadora finalmente nos permitirá desenvolver a fotossíntese artificial

Um pesquisador criou um material sintético acessível que imita o processo natural de fotossíntese, absorvendo a luz visível para desencadear uma reação química que limpa o ar ao converter CO2 em energia a partir da luz...

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Um pesquisador criou um material sintético acessível que imita o processo natural de fotossíntese, absorvendo a luz visível para desencadear uma reação química que limpa o ar ao converter CO2 em energia a partir da luz solar.

Cientistas de todo o mundo vêm tentando ter acesso à fotossíntese artificial. A fotossíntese é o processo natural pelo qual uma planta converte o dióxido de carbono em combustível usando a luz solar. A ideia é usar o processo em um material sintético de uma maneira que poderia ter usos práticos, mas o êxito da empreitada até recentemente vinha obtendo resultados bastante limitados. Agora, os cientistas anunciaram um avanço no campo que irá revoluciona o setor de energia.

Os cientistas sempre chegavam a um obstáculo quando procuravam uma maneira de ativar a reação química necessária para converter a luz visível em energia no processo da fotossíntese artificial. Os materiais empregados que podem absorver os comprimentos de onda da luz eram raros ou caros, tornando o processo financeiramente inviável. Materiais mais baratos usam com luz ultravioleta, mas esse comprimento de onda é responsável ​​por apenas quatro por cento da luz solar.

Em uma pesquisa recentemente publicada no Journal of Materials Chemistry A1, Fernando Uribe-Romo, do Departamento de Química da University of Central Florida’s (UCF) em Orlando, e sua equipe, que é também conta com pesquisadores do Departamento de Química Florida State University em Tallahassee, também no estado da Flórida, revelam como eles conseguiram contornar aquele obstáculo usando um tipo de material sintético chamado estrutura metal-orgânica (também conhecido pela sigla inglesa MOF, Metal-organic frameworks), que foi criado combinando o metal titânio comum com moléculas orgânicas que foram programadas para absorver a luz azul.

Luz azul: ar limpo

Quando eles testaram o MOF dentro de um fotoreator LED azul — um cilindro revestido com tiras de luzes LED azuis — a tão esperada reação química ocorreu. O ar foi limpo e o CO2 foi convertido em dois tipos de combustível solar: formato e formamida.

“Este trabalho é um avanço”, disse Uribe-Romo em um comunicado à imprensa da UCF. “Adaptar materiais que absorvem uma cor específica de luz é muito difícil do ponto de vista científico, mas do ponto de vista social estamos contribuindo para o desenvolvimento de uma tecnologia que pode ajudar a reduzir os gases de efeito estufa”

Veja o vídeo a seguir (legendado em inglês), no qual o Professor Uribe-Romo explica o processo.

O poder das plantas para as pessoas

A Terra está se dirigindo rapidamente para os piores níveis de CO2 já existentes em mais de 200 milhões de anos. De fato, em apenas 150 anos de Revolução Industrial, a concentração atmosférica de gases do efeito estufa no planeta aumentou de 280 ppm (partes por milhão) para quase 405 ppm. Se a tendência atual continuar, poderíamos atingir os 2.000 ppm em 2250.

As plantas são nossas aliadas na busca de ar limpo, pois naturalmente convertem o dióxido de carbono, o CO2, em oxigênio. Ser capaz de recriar seu processo natural em uma escala maior e mais direcionada será de inestimável valor na luta contra a mudança climática.

“A ideia seria montar estações que capturam grandes quantidades de CO2, como ao lado de uma usina de energia”, explica Uribe-Romo no comunicado de imprensa. “O gás seria sugado para a estação, passaria pelo processo e reciclaria os gases do efeito estufa enquanto produzia energia que seria colocada de volta na usina”.

Essa capacidade de não apenas eliminar poluentes no ar, mas de também produzir energia limpa, abre novos usos potenciais para o novo material. Talvez pudesse ser usado para alimentar carros ao mesmo tempo em que limpe o ar ao longo das rodovias, ou em tetos solares que manterão as luzes acesas no interior da casa e o ar externo livre de CO2. Uma vez que o aparentemente intransponível obstáculo tenha sido superado, tudo o mais parece ser bem mais simples.

Fonte: Futurism3

Referências:

  1. LOGAN M W, et al. Systematic variation of the optical bandgap in titanium based isoreticular metal–organic frameworks for photocatalytic reduction of CO2 under blue light. Journal of Materials Chemistry A <https://futurism.com/new-breakthrough-work-finally-lets-us-trigger-artificial-photosynthesis/>;
  2. KOTALA Z G. UCF Professor Invents Way to Trigger Artificial Photosynthesis to Clean Air, Produce Energy. University of Central Florida, 24 de abril de 2017. <http://today.ucf.edu/ucf-invents-way-trigger-artificial-photosynthesis-clear-air-produce-energy-time/>;
  3. HOUSER K. New “Breakthrough Work” Finally Lets Us Trigger Artificial Photosynthesis. Futurism, 2017. <http://today.ucf.edu/ucf-invents-way-trigger-artificial-photosynthesis-clear-air-produce-energy-time/>
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