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7 de fev de 2012

Fotossíntese artificial


As biomoléculas geneticamente modificadas enrolam-se ao redor dos tubos semicondutores autonomamente, por um processo de automontagem. [Imagem: Mershin et al./Nature]

Energia verde

Um grupo internacional de pesquisadores anunciou um passo importante rumo à fotossíntese artificial.
Diferentemente das células solares fotovoltaicas, baseadas em elementos semicondutores, as biocélulas solares produzem energia usando estruturas moleculares copiadas das plantas.
Simulando artificialmente a fotossíntese, mas gerando eletricidade como produto final, as biocélulas, ou células fotoeletroquímicas, prometem tornar o conceito de "energia verde" um objetivo muito mais fácil de ser alcançado e, sobretudo, muito mais barato.

Biocélula solar

Barry Bruce, da Universidade do Tennessee, nos Estados Unidos, isolou um componente-chave da fotossíntese, conhecido como fotossistema-I (PSI, de PhotoSystem I), a partir das algas azuis.
Esse composto foi então adaptado por meio de engenharia genética para interagir com um material semicondutor, como o usado nas células fotovoltaicas tradicionais, grudando-se a ele.
Essa "célula solar verde" representa um casamento virtualmente perfeito entre o material biológico e o material não-biológico.
O material não-biológico, o semicondutor, entra no processo na forma de minúsculos tubos de óxido de zinco, que atraem as partículas de PSI, que acabam por revesti-los inteiramente.
Um fóton do Sol injeta energia no PSI - "excita" o material, em termos técnicos - que, em resposta produz um elétron. Esse elétron salta para o óxido de zinco, onde é coletado por meio de eletrodos.
Como o processo é contínuo, com bilhões de fótons alcançando o material, o resultado é a produção de uma corrente elétrica.

Energia solar e hidrogênio

Uma das grandes vantagens na fabricação dessa biocélula é que o composto molecular "se instala" sobre o semicondutor por um processo de automontagem, dispensando técnicas aprimoradas de fabricação.
O importante neste trabalho é a comprovação do conceito, uma vez que a energia produzida ainda é pequena demais para ter uso prático.
"Como o sistema é muito simples e muito barato, minha esperança é que ele permita desenvolvimentos adicionais que o transformem em uma fonte de energia verde e sustentável," disse o Dr. Bruce.
Participaram da pesquisa cientistas do MIT e a equipe do Dr. Michael Graetzel, criador das células solares que levam seu nome, e que está tentando criar formas de produzir hidrogênio diretamente a partir da energia solar.

Para ver mais: Futuro energético do planeta está nas folhas artificiais, diz cientista.


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