Katarzyna Sokol - Hidrogénio

A energia solar é uma forma de absorver os raios solares e usá-los para reservar e produzir energia ou elétrica, ou térmica, para o aquecimento de água.

Devido ao aquecimento global e as outras mudanças climáticas, a energia solar por ser totalmente renovável e limpa, tem sido cada vez mais empregada no mundo.

O uso da energia do sol para gerar energia é até mais antiga do que o relógio solar e o uso para secar o sal, a roupa e tantos outros.

As plantas usam o sol da melhor forma, tendo nele um dos ingredientes para a fotossíntese, aquele processo que aprendemos na escola, em que a planta usa a luz do sol, o dióxido de carbono e água para gerar a glicose, o alimento das plantas, e deixar como resíduo e nosso essencial oxigénio. Traremos agora informações importantes sobre uma nova técnica que busca reproduzir artificialmente esse processo para gerar energia elétrica.

Sobre a descoberta

Cientistas descobriram como alterar o mecanismo responsável pela fotossíntese de algas fotos sintetizantes, fazendo com que ao invés de elas gerarem água como produto, elas consigam gerar oxigénio e hidrogénio, componentes da água, mais dessa vez, separados.

Diferentemente do que ocorre com as células solares fotovoltaicas, as mais usadas no mercado, com a capacidade de produzir eletricidade através do sol, as da fotossíntese artificial gera hidrogénio, uma incrível fonte de energia ilimitada e poderosa.

Com usar o hidrogénio para gerar energia

É possível usar o hidrogénio em células de combustível para a produção de energia elétrica, ou mesmo queimando o hidrogénio diretamente. A grande vantagem é que quando queimamos hidrogénio, o resíduo é água limpa.

Na verdade, já há muitas décadas que se tenta usar uma espécie de fotossíntese artificial para gerar energia, mas limitações como a necessidade do uso de carros e poluidores aparelhos, chamados catalisadores, vem impedindo a produção em escala mundial.

A novidade é esse processo semi-artificial. Esse processo foi descoberto por Katarzyna Sokol, da universidade de Cambridge, que desenvolveu junto a sua equipe a produção de energia através do sol de forma meio natural, meio artificial.

Por que a fotossíntese natural não serve para gerar energia?

A fotossíntese é a grande responsável pela vida na Terra, e é a forma matriz da produção de alimentos e de oxigénio, mas as plantas desenvolveram esse incrível processo apenas para sobreviver, crescer e se reproduzir, produzindo apenas a energia necessária, cerca de 2% do que poderia ser aproveitado.

A experiência de Sokol usou energia solar natural para transformar água em oxigénio e hidrogénio misturando componentes biológicos e artificiais.

Uma conversão híbrida de energia solar

A fotossíntese semi-artificial é uma tecnologia híbrida, que através da manipulação do genoma desperta uma capacidade das algas de fazer essa fotossíntese que elas já tinham, e estava dormente. Isso é somado a um sistema catalizador de baixo custo.

A hidrogenase é uma espécie de enzima contida nas algas que desestrutura os protões até que eles se transformem em moléculas de hidrogénio. Com a evolução pela a qual passaram as algas, essa capacidade foi perdida, já que não era fundamental para a sobrevivência desses vegetais.

Sistema catalizador

O sistema catalizador de baixo custo foi concebido com a utilização de um fotossistema de absorção de luz vermelha e azul, com propriedades foto-eletrónicas em uma célula fotossintetizante.

É usado um foto anodo de dióxido de titânio nessa célula. Esse catalizador induzido pelo corante dicetopirrolopirrole, que absorve luz de cor verde, habilita a produção de luz solar de forma pancromática, ou seja, através de todos os espectros da luz solar. Isso aumenta a capacidade da planta de fazer a fotossíntese, pois o aproveitamento da luz solar chega perto do total.

Uma comunicação por meio eletrónico eficiente foi dessa forma criada para fazer com que a enzima se conecte ao material por meio de um polímero redox modificado em seu complexo de ósmio em um foto anodo TIO2 estruturado de maneira hierárquica.

Quais os próximos passos

Agora a equipe do doutor Katarzyna Sokol tem o desafio de otimizar ainda mais esse processo e torná-lo viável economicamente, para revolucionar a produção de energia.

Noticias como essa demonstra que a humanidade tem sim condições de sair da enrascada em que ela mesma se colocou, principalmente se iniciativas incríveis como a do doutor Sokol forem levadas a sério e houver investimento adequado por parte de governos e empresariado.

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