A fotossíntese é um processo complexo e extremamente importante. É realizado por plantas, algas e algumas bactérias específicas para produção de energia por meio da luz solar. A grosso modo, o processo consiste na conversão química de dióxido de carbono (CO2) e água em alimentos (açúcares) e oxigênio que depende do pigmento clorofila – responsável pela cor verde das plantas.
Esse dinamismo também é a razão pela qual a Terra é coberta por uma atmosfera rica em oxigênio, além de ser o principal fator para entrada de energia na biosfera – conjunto de todos os ecossistemas do planeta. Nesse contexto, um novo método na utilização da fotossíntese artificial apresentou um resultado 10 vezes mais eficiente do que nas tentativas realizadas anteriormente; a ideia é usar o maquinário para produzir metano.
Novo sistema de fotossíntese artificial é promissor
Se por um lado a fotossíntese natural permite que as plantas transformem dióxido de carbono (CO2) e água em carboidratos usando o poder da luz solar, por outro lado, a fotossíntese artificial pode transformar dióxido de carbono e água em combustíveis densos em energia, como metano e etanol. Desse modo, esse novo sistema representa a possibilidade de substituir os combustíveis fósseis provenientes de rochas.
No entanto, ajustar a fotossíntese para atender às necessidades humanas não é fácil, sobretudo como combustível para abastecer carros e aquecer residências. Porém, a pesquisa é mais do que promissora, pois ela fornece aos pesquisadores a compreensão, a nível molecular, de como o sistema funciona – algo que ainda não havia acontecido. Com essa compreensão, é possível ampliar o processo e a pesquisa.
De acordo com Wenbin Lin, químico da Universidade de Chicago, um dos autores do novo estudo – publicado na revista Nature Catalysis em 10 de novembro, “O maior desafio que muitas pessoas não percebem é que nem mesmo a natureza tem solução para a quantidade de energia que usamos […] Teremos que fazer melhor do que a natureza, e isso é assustador. Onde estamos agora, seria necessário aumentar em muitas ordens de magnitude para produzir uma quantidade suficiente de metano para o nosso consumo.”
Estudo
Para que fosse possível chegar a um resultado 10 vezes melhor do que as diversas tentativas já realizadas por décadas, Lin e sua equipe tentaram uma estratégia inteligente: adicionar algo que os sistemas de fotossíntese artificial até hoje não haviam incluído; ou seja, os aminoácidos.
Dessa forma, para que a fotossíntese artificial possa produzir combustíveis de hidrogênio, que liberam apenas vapor de água e ar quente, os pesquisadores usaram uma estrutura metal-orgânica, a qual consistia numa teia de átomos metálicos carregados ligados por moléculas orgânicas e então submergiram camadas únicas dessa estrutura em uma solução de cobalto. Com a adição de aminoácidos – blocos moleculares das proteínas – a eficiência de ambos os lados da reação aumentou, o que fez quebrar o CO2 e a água, que se reconstruíram posteriormente como metano.
Produtos químicos
Embora o estudo apresente um resultado satisfatório e promissor, ainda não é possível utilizar a fotossíntese artificial para desenvolver combustível em alta escala e demanda para atender às necessidades e o gasto atual da sociedade. Entretanto, o maquinário da fotossíntese já pode ser utilizado para outros usos que não exijam um volume tão alto do produto.
Um método semelhante poderia ser usado para produzir produtos químicos básicos para produtos farmacêuticos. Como assinala Lin, “Muitos desses processos fundamentais são os mesmos […] Se você desenvolver bons produtos químicos, eles podem ser conectados a muitos sistemas.”
Assim sendo, o resultado da pesquisa é muito útil, visto que a descoberta pode ser utilizada em diversas reações químicas apenas com pouca quantidade de algumas moléculas.
