Seis químicos da Universidade de Chicago desenvolveram um novo sistema de fotossíntese artificial que é dez vezes mais produtivo do que os existentes: poderia fornecer-nos uma forma 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 luminosa 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 requer 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 que é muito mais produtivo que as versões anteriores. Enquanto a fotossíntese normal transforma dióxido de carbono e água em carboidratos, a fotossíntese artificial poderia criar etanol, metano ou outras fontes de combustível.
“É algo que nunca foi feito antes”, disse ele Wen Bin 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 incluído nos atuais sistemas de fotossíntese artificial: aminoácidos. Essa adição trouxe melhorias nas duas metades da reação: o processo que decompõe a água e o que adiciona elétrons e prótons ao dióxido de carbono.
Os desempenhos obtidos ainda apresentam grandes margens de melhoria: a fotossíntese artificial ainda está longe de produzir quantidade suficiente de combustível para ser utilizado em larga escala. “Ainda precisa melhorar muito para produzir metano suficiente para o 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 iguais”, diz Lin. “Se você desenvolver uma boa química, eles poderão ser colocados em muitos sistemas.”
