{"id":91561,"date":"2018-09-05T13:30:36","date_gmt":"2018-09-05T16:30:36","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=91561"},"modified":"2018-09-04T22:10:19","modified_gmt":"2018-09-05T01:10:19","slug":"fotossintese-semi-artificial-uma-nova-forma-de-coletar-energia-solar","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/fotossintese-semi-artificial-uma-nova-forma-de-coletar-energia-solar\/","title":{"rendered":"Fotoss\u00edntese semi-artificial: Uma nova forma de coletar energia solar"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>A busca por novas formas de aproveitamento da\u00a0energia solar<\/a>\u00a0deu um passo importante quando pesquisadores conseguiram alterar a maquinaria fotossint\u00e9tica de algas, fazendo-as dividir a \u00e1gua em hidrog\u00eanio e oxig\u00eanio.<\/p>\n

Diferente das conhecidas c\u00e9lulas solares fotovoltaicas, que produzem eletricidade, a chamada fotoss\u00edntese artificial tem como principal produto o\u00a0hidrog\u00eanio<\/a>, considerado uma fonte verde e ilimitada de energia renov\u00e1vel – o hidrog\u00eanio pode ser usado em\u00a0c\u00e9lulas a combust\u00edvel<\/a>\u00a0para produzir eletricidade ou para queima direta, produzindo apenas \u00e1gua como res\u00edduo.<\/p>\n

A fotoss\u00edntese – o processo que as plantas usam para converter a luz solar em energia – \u00e9 uma das rea\u00e7\u00f5es mais importantes da Terra, sendo a fonte de quase todo o oxig\u00eanio do planeta.<\/p>\n

A\u00a0fotoss\u00edntese artificial<\/a>, por sua vez, vem sendo pesquisada h\u00e1 d\u00e9cadas, mas ainda n\u00e3o foi usada para produzir energia renov\u00e1vel em larga escala porque depende do uso de catalisadores caros e, muitas vezes, t\u00f3xicos, ou porque o equipamento usado n\u00e3o tem durabilidade para uso pr\u00e1tico.<\/p>\n

Katarzyna Sokol e seus colegas da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, partiram ent\u00e3o para uma “fotoss\u00edntese semi-artificial”: “A fotoss\u00edntese natural n\u00e3o \u00e9 eficiente porque evoluiu apenas para a sobreviv\u00eancia, de forma que ela produz a quantidade m\u00ednima de energia necess\u00e1ria – em torno de 1% a 2% do que poderia ser convertido e armazenado,” acrescentou ela.<\/p>\n

Sokol ent\u00e3o usou a luz solar natural para converter \u00e1gua em hidrog\u00eanio e oxig\u00eanio usando uma mistura de componentes biol\u00f3gicos e tecnologias artificiais.<\/p>\n

Convers\u00e3o h\u00edbrida de energia solar<\/strong><\/p>\n

A fotoss\u00edntese semi-artificial \u00e9 uma tecnologia h\u00edbrida, que usou a manipula\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica de algas para “reativar” nesses organismos uma possibilidade fotossint\u00e9tica latente – que as algas n\u00e3o usam atualmente -, juntamente com um sistema catalisador de baixo custo.<\/p>\n

“A hidrogenase \u00e9 uma enzima presente nas algas que \u00e9 capaz de reduzir os pr\u00f3tons em hidrog\u00eanio [mol\u00e9culas de hidrog\u00eanio, ou H2]. Durante a evolu\u00e7\u00e3o, esse processo foi desativado porque n\u00e3o foi necess\u00e1rio para a sobreviv\u00eancia, mas conseguimos contornar a inatividade para alcan\u00e7ar a rea\u00e7\u00e3o que quer\u00edamos – dividir a \u00e1gua em hidrog\u00eanio e oxig\u00eanio,” contou Sokol.<\/p>\n

Em seu artigo, a equipe descreve a outra perna do sistema: “Esta c\u00e9lula fotoeletroqu\u00edmica integra o fotossistema II absorvedor de luz vermelha e azul com um fotoanodo de TiO2 [di\u00f3xido de tit\u00e2nio] sensibilizado pelo corante dicetopirrolopirrole, que absorve a luz verde, e desta forma habilitou a absor\u00e7\u00e3o pancrom\u00e1tica complementar da luz solar. Uma comunica\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica eficaz na interface enzima-material foi projetada usando um pol\u00edmero redox modificado pelo complexo de \u00f3smio em um TiO2 estruturado hierarquicamente.”<\/p>\n

Esta plataforma \u00e9 a primeira a utilizar com sucesso a hidrogenase e o fotossistema II para criar uma fotoss\u00edntese semi-artificial alimentada unicamente pela energia solar. O pr\u00f3ximo passo ser\u00e1 aumentar a efici\u00eancia do processo e garantir sua reprodutibilidade a longo prazo.<\/p>\n

\n

Bibliografia:<\/b><\/p>\n

Bias-free photoelectrochemical water splitting with photosystem II on a dye-sensitized photoanode wired to hydrogenase<\/i>
\nKatarzyna P. Sokol, William E. Robinson, Julien Warnan, Nikolay Kornienko, Marc M. Nowaczyk, Adrian Ruff, Jenny Z. Zhang, Erwin Reisner
\nNature Energy
\nDOI: 10.1038\/s41560-018-0232-y<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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