Fotossíntese sintética

Nunca uma fonte de energia limpa esteve tão associada ao termo ‘verde’. A invenção, que recebeu o apelido de ‘folha artificial’, é do químico estadunidense Daniel Nocera, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT, na sigla em inglês). O motivo da designação é que o dispositivo é capaz de converter luz e água em energia sem gerar poluentes, de forma semelhante ao que ocorre nas plantas no processo de fotossíntese.

Diferentemente das células fotovoltaicas tradicionais, também conhecidas como células solares, a folha artificial não gera eletricidade diretamente a partir do sol, explica Nocera. Ela utiliza a luz solar para quebrar moléculas de água (H2O). Os átomos de hidrogênio e oxigênio são então armazenados em uma célula combustível que poderá produzir energia elétrica imediatamente ou ser utilizada mais tarde.

Daniel Nocera
O químico Daniel Nocera em seu laboratório no MIT (EUA). (foto: Donna Coveney/ MIT)

A equipe de Nocera, composta por cerca de dez pesquisadores, trabalha no desenvolvimento da folha artificial desde 2008 e apresentou o engenho no 241º encontro da Sociedade Norte-americana de Química, realizado no fim de março, na Califórnia, Estados Unidos.

O grupo do MIT não é o primeiro a reproduzir artificialmente o processo de fotossíntese, mas seu resultado é o mais bem-sucedido até aqui. Em 1997 os químicos John A. Turner e Oscar Khaselev, do Laboratório Nacional de Energia Renovável dos Estados Unidos, publicaram feito semelhante na revista Science. Mas, além de instável, o modelo desenvolvido pela dupla utilizava materiais extremamente caros.

Por isso, o baixo investimento para a produção do equipamento do químico do MIT é uma das principais características ressaltadas por Nocera. “Nossa folha é totalmente composta por materiais abundantes na Terra e, portanto, comercialmente viável”, disse o pesquisador à CH On-line.

Funcionamento

De tamanho aproximado ao de uma carta de baralho, o aparelho utiliza basicamente células solares de silício, circuitos eletrônicos e catalisadores (substâncias que provocam ou aceleram reações químicas). Os catalisadores são compostos por níquel e cobalto e, estimulados por luz, são capazes de quebrar moléculas de água.

A expectativa é que o invento sirva como fonte de energia alternativa principalmente em países em desenvolvimento

Segundo Nocera, com aproximadamente quatro litros de água e sob sol, o dispositivo pode produzir energia suficiente para abastecer uma casa por um dia. A expectativa do químico é que seu invento sirva como fonte de energia alternativa principalmente em países em desenvolvimento. “Para as residências, esse tipo de tecnologia dispensará outras formas de geração de energia”, prevê.

Investimento

Dinheiro não nasce em árvore, mas a folha artificial tem rendido bons frutos ao pesquisador. O projeto atraiu a atenção do conglomerado indiano Tata Group – proprietário de marcas automobilísticas como Jaguar e Land Rover –, que, no fim do ano passado, fez um aporte de 9,5 milhões de dólares na empresa de Nocera, a Sun Catalytix. O objetivo do investimento é incentivar a continuidade do trabalho e a produção de protótipos baseados na nova tecnologia.

O pesquisador do MIT espera que, em apenas três anos, geradores de energia fotossintéticos baseados no princípio da folha artificial já estejam em uso fora dos laboratórios. Uma boa notícia para as folhas que fazem fotossíntese de verdade.

Célio Yano
Ciência Hoje On-line/ PR