Seis químicos da Universidade de Chicago desenvolveram um novo sistema de fotossíntese artificial dez vezes mais produtivo do que os existentes - ele poderia nos fornecer uma maneira sustentável e mais eficiente de produzir energia a partir da luz solar.
O processo de fotossíntese artificial usa luz para converter dióxido de carbono em combustível. Produz moléculas orgânicas a partir de moléculas inorgânicas simples graças à energia solar: o processo de fotossíntese ocorre quando a energia da luz é convertida em matéria orgânica, como a glicose. As plantas usam a fotossíntese para criar seu próprio alimento.
Uma fotossíntese artificial
Nos últimos dois séculos, os humanos confiaram nos combustíveis fósseis para uma usina de energia. Centenas de milhões de anos de fotossíntese encerrada em uma substância confortável e densa em energia. Mas a disponibilidade é limitada e o consumo de combustíveis fósseis tem um enorme impacto negativo no clima da Terra.
Por isso, os cientistas estudam a "fotossíntese artificial" como método de criação de combustíveis: um processo extremamente difícil porque exige uma alteração da composição química da planta, que é muito complexa.
O novo estudo publicado na Nature Catalysis (eu linko aqui) mostra um novo sistema de fotossíntese artificial muito mais produtivo que as versões anteriores. Enquanto a fotossíntese normal transforma dióxido de carbono e água em carboidratos, a fotossíntese artificial pode criar etanol, metano ou outras fontes de combustível.
"Isso é algo que nunca foi feito antes", disse ele Wenbin Lin, professor de química da Universidade de Chicago e autor sênior do estudo.
Como o processo funciona
Lin e seus colegas introduziram algo que nunca havia sido incorporado aos sistemas de fotossíntese artificial de hoje: aminoácidos. Essa adição melhorou as duas metades da reação: o processo que quebra a água e o que adiciona elétrons e prótons ao dióxido de carbono.
O desempenho obtido ainda tem amplo espaço para melhorias: a fotossíntese artificial ainda está longe de produzir combustível suficiente para ser usado em larga escala. "Ainda há muito o que melhorar para produzir metano suficiente para nosso consumo."
Além do combustível, no entanto, a descoberta já pode ser usada para inúmeras outras reações químicas em larga escala. A produção de objetos do cotidiano, como drogas e nylon, exigiria apenas quantidades mínimas de materiais de partida.
"Muitos desses processos fundamentais são os mesmos", diz Lin. "Se você desenvolver uma boa química, eles podem ser incorporados em muitos sistemas."
