Diariamente, o sol disponibiliza uma grande quantidade de energia luminosa que, se eficientemente armazenada, pode suprir a demanda energética da sociedade de forma sustentável e ecológica. Para que isso seja possível, o projeto Desenvolvimento e caracterização fotoeletroquímica de dispositivos moleculares para conversão de energia solar, coordenado pelo professor Antonio Otavio de Toledo Patrocínio, da Universidade Federal de Uberlândia (UFU), tem buscado novos materiais que possam, de forma limpa e sustentável, converter a energia solar em outras formas como eletricidade e combustíveis. Contribuindo, assim, para a diminuição da dependência dos combustíveis fósseis e o acúmulo de poluentes atmosféricos como o dióxido de carbono (CO2), causador do efeito estufa.
Com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG), os pesquisadores usam conceitos de nanotecnologia e engenharia molecular para prepararem esses materiais. “Dispositivos para transformar a energia solar em eletricidade já estão disponíveis comercialmente, mas a eletricidade gerada precisa ser usada imediatamente. Do contrário, é necessário o uso de baterias para armazenar energia, o que diminui a eficiência global do processo e aumenta os custos.”, aponta Antonio.
As plantas convertem diariamente água e luz solar em fonte de energia há milhares de anos, por meio da fotossíntese. Diante disso, os pesquisadores buscam, por meio de fotossíntese artificial desenvolver dispositivos relativamente simples que sejam capazes de converter a luz solar em espécies químicas com alto conteúdo energético. Estas espécies são, por exemplo, aquelas que queimamos no organismo para produzir energia, pois todos precisam queimar combustíveis orgânicos, como a glicose, para produzir energia. Assim, o CO2 é convertido em glicose, que é considerada a espécie de alto conteúdo energético. "Na fotossíntese artificial, buscamos os combustíveis limpos, como o hidrogênio, ou tentamos utilizar os resíduos gerados da queima dos combustíveis fosseis como matéria-prima, no caso o CO2", explica o pesquisador.
A proposta da fotossíntese artificial é usar a energia solar e armazená-la em forma de energia química, como a natureza faz. Sendo possível usá-la para converter substâncias abundantes na natureza como a água e o dióxido de carbono em hidrogênio, oxigênio, metano e outros compostos. Um dos resultados aguardados é comentado por Antônio. “Em especial, espera-se desenvolver uma célula fotoeletroquímica capaz de absorver a luz solar e armazenar a energia luminosa na forma de ligações químicas, ou seja, combustíveis, que podem ser facilmente armazenados e utilizados em diversas aplicações”, afirma Antônio.
As plantas convertem diariamente água e luz solar em fonte de energia há milhares de anos, por meio da fotossíntese. Diante disso, os pesquisadores buscam, por meio de fotossíntese artificial desenvolver dispositivos relativamente simples que sejam capazes de converter a luz solar em espécies químicas com alto conteúdo energético. Estas espécies são, por exemplo, aquelas que queimamos no organismo para produzir energia, pois todos precisam queimar combustíveis orgânicos, como a glicose, para produzir energia. Assim, o CO2 é convertido em glicose, que é considerada a espécie de alto conteúdo energético. "Na fotossíntese artificial, buscamos os combustíveis limpos, como o hidrogênio, ou tentamos utilizar os resíduos gerados da queima dos combustíveis fosseis como matéria-prima, no caso o CO2", explica o pesquisador.
A proposta da fotossíntese artificial é usar a energia solar e armazená-la em forma de energia química, como a natureza faz. Sendo possível usá-la para converter substâncias abundantes na natureza como a água e o dióxido de carbono em hidrogênio, oxigênio, metano e outros compostos. Um dos resultados aguardados é comentado por Antônio. “Em especial, espera-se desenvolver uma célula fotoeletroquímica capaz de absorver a luz solar e armazenar a energia luminosa na forma de ligações químicas, ou seja, combustíveis, que podem ser facilmente armazenados e utilizados em diversas aplicações”, afirma Antônio.
Um dos desafios da fase atual da pesquisa é o desenvolvimento de compostos que possam funcionar de catalisadores para as reações de fotossíntese artificial. As pesquisas na área estão sendo desenvolvidas mundialmente. Antônio afirma que a ideia é que isso aconteça a longo prazo, em torno de dez anos, pois os pesquisadores ainda estão na etapa de entender o mecanismo de conversão e as principais características que os materiais a serem utilizados devem possuir para se garantir eficiência e estabilidade. “Não existe uma solução comercial ainda, contudo tem-se o costume de dizer que a fotossíntese artificial é o Santo Graal da utilização da energia solar. Uma vez que você reproduzida em larga escala, a fotossíntese artificial provocará grandes mudanças na matriz energética global”, diz o pesquisador.
