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| Detalhe da "folha artificial" |
Ele
não se parece com uma folha, mas é o dispositivo de fotossíntese artificial
mais eficiente feito até hoje. Erik Verlage e seus colegas do Instituto de
Tecnologia da Califórnia (Caltech) chamam sua criação de “sistema de geração de
combustível solar”. A partir da luz do Sol e da água, o dispositivo produz
combustível gasoso, que pode ser armazenado e usado, quando necessário,
eliminando o problema da inconstância da energia solar. O sistema
funciona, de forma estável, com uma eficiência de 10% - a quantidade da energia
solar que é transformada em combustível armazenado -, o que é um rendimento
excepcional no campo da fotossíntese artificial.
A
folha artificial consiste de três componentes principais: um fotoanodo, um
fotocatodo e uma membrana. O fotoanodo usa a luz solar para oxidar as moléculas
de água, gerando prótons (átomos de hidrogênio), elétrons e oxigênio. O
fotocatodo recombina os prótons e os elétrons para formar as moléculas do gás
hidrogênio. A membrana, feita de um material plástico, é parte essencial do
sistema, já que mantém os gases oxigênio e hidrogênio separados, algo
essencial para a segurança operacional da folha artificial - fazê-los explodir
ao se misturarem não é algo difícil.
Eletrodos
de silício ou arseneto de gálio são muito bons em absorver a luz, motivo pelo
qual eles são usados nas células solares. O grande passo dado por Verlage e
seus colegas foi recobrir esses eletrodos tradicionais com uma camada de 62,5
nanômetros de dióxido de titânio (TiO2), evitando sua corrosão no contato com a
água.
Outro
avanço essencial está no uso de um catalisador de baixo custo - o níquel - no
fotoanodo, onde ele é necessário para catalisar a reação de quebra das
moléculas de água. No fotocatodo, o catalisador usado é feito de
níquel-molibdênio, também de baixo custo.
“Nosso
trabalho mostra que é realmente possível produzir combustíveis a partir da luz
solar de forma eficiente e segura em um sistema integrado com componentes de
baixo custo”, disse o professor Nathan Lewis, um dos coordenadores da equipe. “É
claro que nós ainda temos trabalho a fazer para aumentar a vida útil do sistema
e para desenvolver técnicas para fabricar sistemas completos a custos
competitivos, mas os dois esforços já estão em andamento”, completou.
Nota:
O que o ser humano conseguiu produzir de mais avançado na produção de
combustível a partir da luz solar, usando muita inteligência para isso, chega a
no máximo 10% de eficiência. Há mais de sei mil anos, as plantas realizam esse
processo com muito mais eficiência. Mas elas não foram criadas de maneira
inteligente... [!] [MB]
