Fotossíntese artificial pode ser o futuro das energias renováveis

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 hidrogénio de forma autónoma, 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 hidrogénio 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 hidrogénio é um elemento muito abundante na superfície da Terra, principalmente na sua forma combinada com oxigénio, ou seja, água (H2O). A molécula de hidrogénio (H2) contém muita energia que pode ser libertada quando se queima, devido à sua reacção com o oxigénio 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 reacções químicas que consigam partir a água e formar hidrogénio, 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 hidrogénio. Os investigadores utilizaram uma solução com um agente oxidante e estudaram a evolução do hidrogénio produzido pelos fotões.

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

Mais informações sobre o processo estão disponíveis na página online da equipa de investigação: http://www.elp.uji.es/index.php.

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