MADRID 27 ago. (EUROPA PRESS) -
Uma equipe da Universidade de Basel desenvolveu uma nova molécula baseada na fotossíntese das plantas que pode converter a luz solar em combustíveis neutros em carbono.
As plantas usam a energia solar para converter CO2 em moléculas de açúcar ricas em energia. Esse processo é chamado de fotossíntese e é a base de praticamente toda a vida: animais e seres humanos podem "queimar" os carboidratos produzidos dessa forma e usar a energia armazenada neles. Isso produz dióxido de carbono, fechando o ciclo.
Esse modelo também pode ser a chave para combustíveis ecologicamente corretos, pois os pesquisadores trabalham para imitar a fotossíntese natural e usar a luz solar para produzir compostos de alta energia: combustíveis solares, como hidrogênio, metanol e gasolina sintética. Se queimados, eles produziriam apenas a quantidade de dióxido de carbono necessária para produzir os combustíveis. Em outras palavras, eles seriam neutros em carbono.
CARGA DUPLA POSITIVA E NEGATIVA
Na revista científica Nature Chemistry, o professor Oliver Wenger e seu aluno de doutorado Mathis Brändlin relataram um passo intermediário para alcançar essa visão de fotossíntese artificial: eles desenvolveram uma molécula especial capaz de armazenar quatro cargas simultaneamente sob irradiação de luz: duas positivas e duas negativas.
O armazenamento intermediário de várias cargas é um pré-requisito importante para a conversão da luz solar em energia química: as cargas podem ser usadas para impulsionar reações, por exemplo, para decompor a água em hidrogênio e oxigênio.
A molécula consiste em cinco partes ligadas em série, cada uma com uma função específica. Um lado da molécula tem duas partes que liberam elétrons e se tornam positivamente carregadas no processo. Duas partes do outro lado capturam elétrons, fazendo com que elas se tornem carregadas negativamente. No centro, os químicos colocaram um componente que capta a luz solar e inicia a reação (transferência de elétrons).
Para gerar as quatro cargas, os pesquisadores adotaram uma abordagem passo a passo usando dois flashes de luz. O primeiro flash de luz atinge a molécula e desencadeia uma reação na qual são geradas uma carga positiva e uma negativa. Essas cargas se movem para extremidades opostas da molécula. Com o segundo flash de luz, a mesma reação é repetida, de modo que a molécula agora contém duas cargas positivas e duas negativas.
"Essa excitação gradual possibilita o uso de luz significativamente mais fraca. Como resultado, já estamos nos aproximando da intensidade da luz solar", explica Brändlin em um comunicado. Pesquisas anteriores exigiam luz laser extremamente potente, o que é muito diferente da visão da fotossíntese artificial. "Além disso, as cargas na molécula permanecem estáveis por tempo suficiente para serem usadas em reações químicas subsequentes.
Dito isso, a nova molécula ainda não criou um sistema de fotossíntese artificial funcional. "Mas identificamos e implementamos uma peça importante do quebra-cabeça", diz Oliver Wenger. As novas descobertas do estudo ajudam a melhorar nossa compreensão das transferências de elétrons, que são fundamentais para a fotossíntese artificial. "Esperamos que isso nos ajude a contribuir com novas perspectivas para um futuro de energia sustentável", conclui Wenger.
Esta notícia foi traduzida por um tradutor automático