Folha biônica usa energia solar para fazer combustível líquido

A folha biônica usa energia solar e bactérias para produzir combustíveis líquidos a partir da água. [Imagem: Jessica Polka/Silver Lab]

Fotossíntese artificial

Depois de um tempo sem grandes avanços, a fotossíntese artificialacaba de receber um impulso de uma folha biônica, um dispositivo que utiliza a energia solar para separar as moléculas de água em oxigênio de hidrogênio, e bactérias que se alimentam do hidrogênio gerado para produzir combustíveis líquidos.

O sistema consegue converter a energia solar em biomassa com 10% de eficiência, o que é muito acima do 1% observado nas plantas de crescimento mais rápido.

"Este é um verdadeiro sistema de fotossíntese artificial," disse o professor Daniel Nocera, da Universidade de Harvard, nos EUA. "Antes, as pessoas estavam usando a fotossíntese artificial para quebrar as moléculas de água, mas este é um verdadeiro sistema de A-a-Z, e fomos bem além da eficiência da fotossíntese na natureza."

Catalisador de cobalto e fósforo

Na verdade, o avanço obtido agora é um melhoramento de um trabalho anterior da própria equipe, quando eles conseguiram construir sua primeira folha biônica.

O problema é que o catalisador usado então para a produção de hidrogênio - uma liga de níquel, molibdênio e zinco - também criava espécies reativas de oxigênio, moléculas que atacavam e destruíam o DNA das bactérias responsáveis pela sintetização do combustível líquido. Isso exigia que se aumentasse muito a tensão de funcionamento do sistema, o que reduzia a eficiência total da fotossíntese artificial.

Para contornar esse inconveniente, a equipe construiu um novo catalisador com uma liga de cobalto e fósforo, que não gera espécies reativas de oxigênio - mais conhecidas como radicais livres -, o que permitiu diminuir a tensão de operação da folha biônica, levando a um aumento drástico na eficiência.

A folha biônica (esquerda) fazendo o seu trabalho de quebra das moléculas de água (direita). [Imagem: Universidade de Harvard]

Qualquer coisa de carbono

Embora os experimentos descritos agora mostrem que o sistema pode ser usado para gerar combustíveis líquidos utilizáveis, seu potencial não para por aí.

"A beleza da biologia é que ela é o maior químico do mundo - a biologia consegue fazer química que nós não podemos fazer facilmente. Em princípio, temos uma plataforma que pode produzir qualquer molécula à base de carbono. Portanto, tem o potencial de ser extremamente versátil," disse a professora Pamela Silver, coautora do trabalho.

Fonte: Inovação Tecnológica