quinta-feira, 25 de maio de 2017

A importância da fotossíntese artificial na produção de energia

Uma equipa de pesquisadores liderada pelo professor de química da University of Central Florida, Fernando Uribe-Romo, encontrou uma maneira eficiente de desencadear o processo de fotossíntese em um material sintético chamado estruturas metal-orgânicas (MOF), que possui a função de quebrar o dióxido de carbono em materiais orgânicos inofensivos, ou seja, transforma gases do efeito estufa em ar limpo e energia.

O processo de fotossíntese artificial é semelhante ao das plantas, mas invés de produzir o alimento necessário produz combustível solar através do método Uribe-Romo. Há anos os cientistas de todo o mundo vem tentando encontrar uma maneira de a luz visível desencadear a transformação química. Raios ultravioletas têm energia suficiente para permitir a reação em materiais comuns como é o caso do dióxido de titânio, porém os UVs representam apenas cerca de 4% da luz que a Terra recebe do sol, enquanto que a faixa visível representa a maioria dos raios solares.

Pesquisadores têm testado uma série de materiais a fim de descobrir quais possuem a capacidade de absorver a luz visível, uma vez que, a maioria deles são raros e onerosos, tais como a platina, o rênio e o irídio. O processo Uribe-Romo utilizou o titânio, que é um material comum e não tóxico e adicionou moléculas orgânicas que agem como antenas na coleta da luz. As moléculas que colhem a luz são chamadas de N-alquil-aminotereftalatos e são projetas para absorver cores específicas de luz quando incorporadas ao MOF, que no caso desta pesquisa coletou a cor azul.
A equipa de Fernando Uribe-Romo montou um fotoreator LED de cor azul para testar o processo, onde quantidades medidas de dióxido de carbono foram lentamente alimentadas pelo fotoreator, um cilindro azul de incandescência para saber qual seria a reação. A luz azul brilhante veio por meio das tiras de luzes LED dentro da câmara do cilindro e imitaram o comprimento de onda azul do sol, ou seja, o experimento funcionou fazendo com que a reação química transformasse o CO2 em dois tipos de combustível solar, o formiato e a formanidas, que ajudam na limpeza do ar.

Segundo Fernando Uribe-Romo, o objetivo é continuar aperfeiçoando este processo para criar maiores quantidades de carbono reduzido, a fim de ser mais eficiente, e verificar se os outros comprimentos de onda da luz visível podem desencadear a reação com ajustes no material sintético. Caso funcione, o processo poderá ajudar a reduzir os gases de efeito estufa de maneira mais significativa.

Esta nova tecnologia no futuro próximo poderá ser acoplada as telhas residenciais, onde ajudará a limpar o ar enquanto produz energia. Outra possibilidade seria a montagem de estações próximas as usinas de energia, onde capturariam grandes quantidades de CO2 que passariam pelo processo, reciclando os gases do efeito estufa ao mesmo tempo em que estiverem produzindo energia limpa em grande quantidade.

Que o futuro esteja mais perto do que imaginamos, pois há uma necessidade infinita de novas formas de produção de energia limpa, melhor ainda quando o processo auxilia na limpeza do ar, que anda saturado por gases tóxicos. Na construção civil a aplicação deste processo será ideal, pois colaborará muito na infra-estrutura das cidades.

Sua equipa montou um fotorreactor LED azul para testar a hipótese. As quantidades medidas de dióxido de carbono foram alimentadas lentamente no photoreactor - um cilindro azul de incandescência que olhe como uma cama tanning - para ver se a reação ocorreria. A luz azul brilhante veio de tiras de luzes LED dentro da câmara do cilindro e imitar o comprimento de onda azul do sol.

Funcionou e a reação química transformou o CO2 em duas formas reduzidas de carbono, formiato e formamidas (dois tipos de combustível solar) e no processo de limpeza do ar.

"O objetivo é continuar a aperfeiçoar a abordagem para que possamos criar maiores quantidades de carbono reduzido para que seja mais eficiente", disse Uribe-Romo.

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Artigo escrito por Marisa Fonseca Diniz.







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