Gás carbônico é transformado em energia limpa com o uso de luz solar

Equipamento usa luz solar para ativar reações químicas que convertem o CO₂ em combustíveis como metanol e etanol, além de gerar eletricidade

Uma nova tecnologia desenvolvida por pesquisadores brasileiros promete mudar a forma como lidamos com um dos maiores desafios ambientais da atualidade: o excesso de gás carbônico (CO₂) na atmosfera. O novo sistema é capaz de transformar esse poluente em energia elétrica e em combustíveis renováveis usando apenas a luz do sol.

A pesquisa é descrita em artigo publicado na revista cientifica internacional Applied Energy Materials. Na prática, o equipamento funciona como uma “usina solar inteligente”. Ao ser exposto à luz, ele ativa reações químicas que convertem o CO₂ em substâncias úteis, como etanol e metanol, combustíveis que podem ser utilizados no dia a dia. Ao mesmo tempo, o processo também gera eletricidade.

“Esta tecnologia representa um avanço importante na forma como pensamos a energia e o meio ambiente. Estamos mostrando que é possível transformar um dos principais gases responsáveis pelo aquecimento global em produtos úteis, como combustíveis e eletricidade, usando apenas a luz solar”, afirma o professor Renato Vitalino Gonçalves, do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP, um dos autores do trabalho. “Além disso, um dos principais avanços da pesquisa está na simplificação do sistema, que dispensa o uso de membranas e opera nas condições do ambiente, o que reduz custos e facilita futuras aplicações.”

“Foi possível integrar, em um único dispositivo, a conversão do CO₂ e a geração de energia elétrica, demonstrando uma abordagem eficiente e mais próxima de soluções tecnológicas viáveis”, relata o professor. “Esse tipo de desenvolvimento é fundamental para transformar conhecimento científico em aplicações reais, com potencial de impacto na transição energética.”

Natureza como inspiração

“O que desenvolvemos é, essencialmente, uma tecnologia inspirada na natureza”, destaca o professor Heberton Wender, da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS), que também é autor do estudo. Ele acrescenta que, assim como a fotossíntese natural utiliza a luz do sol para converter CO₂ em compostos energéticos, o sistema desenvolvido também aproveita a energia solar para transformar esse gás em combustíveis renováveis e, ao mesmo tempo, gerar eletricidade. “A diferença é que fazemos isso de forma artificial e direcionada, produzindo moléculas de interesse energético, como etanol e metanol.”

“A tecnologia desenvolvida tem um paralelo importante com as células solares convencionais. Enquanto os painéis fotovoltaicos convertem a luz do sol diretamente em eletricidade, o nosso dispositivo vai além: ele combina essa geração elétrica com a conversão química do CO₂ , armazenando energia na forma de combustíveis”, destaca o professor da UFMS. “Isso amplia o uso da energia solar, permitindo gerar eletricidade e produzir combustíveis limpos, contribuindo diretamente para mitigação das mudanças climáticas.”

Os especialistas ressaltam que, com mais investimentos e aprimoramentos, soluções como esta podem desempenhar um papel fundamental no combate às mudanças climáticas, ao mesmo tempo em que promovem desenvolvimento econômico e melhor qualidade de vida para a população.

Um dos principais benefícios será a redução da poluição do ar. Ao reaproveitar o gás carbônico, a tecnologia ajuda a diminuir a concentração de gases que contribuem para o aquecimento global. Outro ponto importante é a produção de energia limpa e renovável.

Impacto econômico

Ao transformar um poluente em produtos úteis, a tecnologia abre espaço para a criação de novos mercados e oportunidades de negócios em energia e sustentabilidade. Além disso, sistemas mais simples, que dispensam componentes caros, podem facilitar a adoção em países em desenvolvimento.

Outro benefício é a possibilidade de geração descentralizada de energia. Em vez de depender apenas de grandes usinas, comunidades, empresas e até residências poderiam, no futuro, produzir sua própria energia e combustíveis, utilizando o sol e o CO₂ disponível no ambiente.

O sistema também se destaca por funcionar em condições comuns, sem necessidade de altas temperaturas ou pressões, o que reduz custos e torna sua aplicação mais viável. Embora ainda esteja em fase de desenvolvimento, a tecnologia representa um passo importante ao unir geração elétrica e reaproveitamento de poluentes, apontando para um futuro em que resíduos podem se tornar recursos.

Assinam este estudo os pesquisadores: Bárbara Sá e Márcio Pereira, do Instituto de Ciências, Engenharia e Tecnologia da Universidade Federal do Vale de Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Luiz Felipe Plaça, Maximiliano Zapata e Cauê Martins, do Instituto de Física (IF) e Glaucia Alcantara, do Instituto de Química (IQ) da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS); André Luís de Jesus Pereira, do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), em São José dos Campos; Mohammed Bajiri, Niqab Khan e Renato Vitalino Gonçalves, do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP; e Heberton Wender, do Instituto de Física (IF) da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS). Esta pesquisa contou com os apoios da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNpQ) e Fundação de Apoio ao Desenvolvimento de Ensino, Ciência e Tecnologia do Estado de Mato Grosso do Sul (Fundect).

*Texto: Rui Sintra, da Assessoria de Comunicação do IFSC. Adaptado para o Jornal da USP por Júlio Bernardes

**Estagiária sob orientação de Simone Gomes