Os investigadores desenvolveram uma tecnologia alimentada a energia solar capaz de transformar o dióxido de carbono e a água em combustíveis líquidos diretamente utilizáveis nos motores dos automóveis. Esta descoberta poderá significar energia infinita, limpa e muito barata. Será viável?
Combustível infinito, barato e limpo
Uma equipa de cientistas da Universidade de Cambridge aproveitou o poder da fotossíntese para converter CO2, água e luz solar em combustíveis multi-carbono (etanol e propanol) numa única etapa. Estes combustíveis têm uma elevada densidade energética e podem ser facilmente armazenados e transportados.
Ao contrário dos combustíveis fósseis, estes combustíveis solares geram zero emissões líquidas de carbono e são completamente renováveis. Além disso, ao contrário da maioria dos bioetanol, não requerem o desvio de terras agrícolas para a sua produção.
Embora a tecnologia ainda esteja em fase de laboratório, os investigadores afirmam que as suas "folhas artificiais" representam um passo importante para a transição para uma economia de combustíveis fósseis.
O bioetanol tem sido promovido como uma alternativa mais limpa à gasolina, uma vez que é produzido a partir de plantas e não de combustíveis fósseis. Atualmente, a maioria dos automóveis e camiões funciona com gasolina que contém até 10% de etanol (combustível E10). De acordo com o Departamento de Agricultura dos Estados Unidos, cerca de 45% de todo o milho cultivado nos Estados Unidos é utilizado para a produção de etanol.
Os biocombustíveis, como o etanol, são uma tecnologia controversa, principalmente porque ocupam terras agrícolas que poderiam ser utilizadas para o cultivo de alimentos.
Disse Erwin Reisner, diretor da investigação.
Há vários anos que o grupo de investigação de Reisner, sediado no Departamento de Química Yusuf Hamied, tem vindo a desenvolver combustíveis sustentáveis, sem carbono, inspirados na fotossíntese, o processo pelo qual as plantas convertem a luz solar em alimentos, utilizando folhas artificiais.
Rumo à maravilha química
Até agora, estas folhas artificiais só conseguiam produzir produtos químicos simples, como o gás de síntese, uma mistura de hidrogénio e monóxido de carbono utilizada para produzir combustíveis, produtos farmacêuticos, plásticos e fertilizantes. No entanto, para tornar a tecnologia mais prática, teria de ser capaz de produzir diretamente produtos químicos mais complexos numa única etapa, alimentada por energia solar.
A equipa desenvolveu um catalisador à base de cobre e paládio. Este catalisador foi otimizado para permitir que a folha produzisse produtos químicos mais complexos, especificamente os álcoois multicarbono etanol e n-propanol. Ambos os álcoois são combustíveis densos em energia que podem ser facilmente transportados e armazenados.
Outros cientistas conseguiram produzir substâncias químicas semelhantes utilizando energia elétrica, mas esta é a primeira vez que se produzem substâncias químicas tão complexas com uma folha artificial utilizando apenas a energia do sol.
Iluminar folhas artificiais com luz solar e obter combustível líquido a partir de dióxido de carbono e água é uma maravilha química. Normalmente, quando se tenta converter CO2 noutro químico utilizando um dispositivo de folha artificial, obtém-se quase sempre monóxido de carbono ou gás de síntese, mas neste caso, conseguimos produzir um combustível líquido prático utilizando apenas a energia do sol. Trata-se de uma descoberta empolgante que abre novas possibilidades no nosso trabalho.
Disse Dr. Motiar Rahaman, primeiro autor do artigo.
Atualmente, o dispositivo é uma prova de conceito e apresenta uma eficiência modesta. Os investigadores trabalham no sentido de otimizar os absorvedores de luz para que possam absorver melhor a luz solar e otimizar o catalisador para ser possível converter mais luz solar em combustível. Além disso, será necessário mais trabalho para tornar o dispositivo escalável, de modo a que possa produzir grandes volumes de combustível.
Embora ainda haja trabalho a fazer, mostrámos o que estas folhas artificiais são capazes de fazer. É importante mostrar que podemos ir além das moléculas mais simples e produzir coisas que são diretamente úteis na nossa transição para longe dos combustíveis fósseis.
Concluiu Erwin Reisner.
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