A natureza terrena é perfeita, não é mesmo? Ela passou milhões de anos se aperfeiçoando através de processos biológicos - que hoje garantem a sua sobrevivência -, sendo um desses processos a fotossíntese (capacidade de converter luz solar em energia química).

Justamente foi isso que inspirou os cientistas da Universidade de Würzburg, na Alemanha, e da Universidade Yonsei, na Coreia do Sul, a desenvolverem uma nova tecnologia. A ideia é reproduzir, em laboratório, o transporte de elétrons das plantas em sistemas artificiais. Saiba mais no artigo a seguir, do Engenharia 360!

Fotossíntese natural versus fotossíntese artificial

Na natureza, estando as plantas expostas à luz, elas absorvem os raios, estimulando nelas mesmas a separação e o transporte dos elétrons via estruturas celulares especializadas, transformando energia solar em energia química. A saber, segundo os cientistas, é isso que sustenta a vida na Terra.

A técnica artificial é uma imitação quase perfeita disso. Ela emprega moléculas de perileno bisimida (PBI) empilhadas de maneira específica para realizar uma transferência eficiente de cargas elétricas - tudo isso é muito bem detalhado em um artigo na prestigiada revista Nature Chemistry. 

A importância da estrutura empilhada

A que tudo indica, a eficiência na separação de cargas é mesmo surpreendente, desafiando as concepções anteriores dos pesquisados, utilizando materiais orgânicos e, inclusive, abrindo novas possibilidades para o desenvolvimento de dispositivos optoeletrônicos e sistemas de conversão de energia. E qual o segredo? Moléculas de corantes - chamadas de perileno bisimida (PBI) - que, como explicamos antes, são empilhadas em vez de se ligarem quimicamente.

Pode-se dizer que a maior descoberta desse estudo foi entender que a transferência de cargas ocorre de forma mais eficiente quando as moléculas estão empilhadas, pois, na verdade, em tentativas anteriores, usava-se ligações químicas diretas. Então, essa abordagem representa um grande avanço na compreensão dos mecanismos de transporte eletrônico em materiais orgânicos.

“Comprovamos que a separação de carga pode ser realizada em materiais sintéticos de forma tão eficiente quanto na natureza, utilizando um caminho alternativo para a condução de elétrons.” -  Leander Ernst, um dos pesquisadores envolvidos no estudo.

Perspectiva para um futuro com mais sustentabilidade

Imagine um mundo de energia abundante, limpa e inesgotável (ou praticamente inesgotável), onde a dependência dos combustíveis fósseis, tão danosos ao meio ambiente (contribuindo para o aquecimento global e a poluição do ar), é coisa do passado e a sustentabilidade é total. Bem, esse é o desejo máximo daqueles que já se despertaram para a urgente necessidade de transição global para o uso de fontes menos poluentes. E essa nova descoberta científica, de fotossíntese artificial, pode redefinir os limites da tecnologia energética no século XXI.

Claro que, apesar dos avanços promissores, ainda há muitos desafios a serem superados pelos cientistas. A tecnologia da fotossíntese artificial continua em seus estágios iniciais e precisa ser aprimorada para se tornar viável em larga escala; mas, mesmo agora, já se sabe que as oportunidades são imensas! Com a colaboração global, união de esforços e troca de conhecimentos e experiências, os cientistas da Alemanha e Coreia do Sul acreditam que farão grandes avanços na pesquisa. Vamos torcer os dedos!

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Fontes: Olhar Digital, Engenharia É.

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Eduardo Mikail

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