Fotossíntese artificial pode ser o futuro das energias renováveis

Equipa de investigação está a desenvolver dispositivo utilizando nanotecnologia

2012-05-24

Investigadores do Grupo de Dispositivos Fotovoltaicos e Optoelectrónicos da Universidade Jaume I de Castellón, dirigido por Juan Bisquert, desenvolveu, utilizando nanotecnologia, um dispositivo com materiais semicondutores que, em meio aquoso, consegue gerar hidrogênio de forma autônoma  utilizando unicamente a luz solar. Esta tecnologia, que recebe o nome de fotossíntese artificial inspira-se na fotossíntese que ocorre na natureza. A produção de hidrogênio de forma eficiente utilizando materiais semicondutores e luz solar é um desafio crucial para tornar realidade uma mudança do modelo energético que se caracterize pela sustentabilidade, baseando-se em recursos inesgotáveis e com respeito pelo meio ambiente.

O rendimento energético do dispositivo não é, para já, suficiente para se pensar na sua comercialização. Os cientistas estão a explorar diferentes formas de melhorar a sua eficiência e demonstrar que esta tecnologia constitui uma alternativa real.

O hidrogênio é um elemento muito abundante na superfície da Terra, principalmente na sua forma combinada com oxigênio  ou seja, água (H2O). A molécula de hidrogênio (H2) contém muita energia que pode ser libertada quando se queima, devido à sua reação com o oxigênio atmosférico, sendo o único resíduo  do processo de combustão a água.

Para converter a água em combustível (H2) tem de se 'partir' a molécula H2O, separando os seus componentes. Para que o processo se realize se forma renovável (sem se recorrer a reservas fósseis) é necessário utilizar um dispositivo que empregue a energia da radiação solar sem nenhuma outra ajuda, que produza as reações químicas que consigam partir a água e formar hidrogênio  tal como acontece às folhas das plantas. Por isso, este dispositivo é chamado de folha artificial.

O dispositivo é submerso numa solução aquosa e quando se ilumina com uma fonte de luz, produz bolhas de hidrogênio  Os investigadores utilizaram uma solução com um agente oxidante e estudaram a evolução do hidrogênio produzido pelos fotões.

O desafio mais importante é compreender os processos físico-químicos que se produzem no material semicondutor e na sua reação com o meio aquoso, isto para racionalizar o processo de optimização do dispositivo.