Os pesquisadores obtiveram energia por meio da fotossíntese semi-artificial, um processo pelo qual a água nas plantas é quebrada em hidrogênio e oxigênio. O novo método permitiu que aumentassem a quantidade de energia produzida.
Os biólogos descobriram uma nova maneira de usar a energia solar para bons propósitos. Ao mudar o mecanismo de fotossíntese nas plantas, eles aprenderam a dividir a água em hidrogênio e oxigênio, enquanto liberam energia. Um artigo sobre isso foi publicado na Nature Energy.
A fotossíntese em si é o processo de "conversão" da luz solar em energia, que as plantas usam. O oxigênio é um subproduto da decomposição da água absorvida pela planta. Talvez a fotossíntese seja a reação mais importante para toda a vida na Terra, já que produz quase todo o oxigênio da atmosfera do planeta. O hidrogênio, que também é formado durante a divisão da água durante a fotossíntese, tem o potencial de ser uma fonte de energia inesgotável e amiga do ambiente.
Uma equipe de pesquisadores liderada por acadêmicos do St. John's College da Universidade de Cambridge usou a luz solar para quebrar a água em hidrogênio e oxigênio durante um processo de fotossíntese artificial, que os cientistas ajustaram com componentes biológicos e novas tecnologias. Com este método, as plantas absorvem mais luz solar do que o normal.
“A fotossíntese natural é ineficaz, uma vez que se desenvolveu exclusivamente para a sobrevivência das plantas, por isso fornece o mínimo de energia necessária - apenas 1-2% do que pode potencialmente dar”, comentou uma das autoras do trabalho Katarzyna Sokol.
A fotossíntese artificial existe há muitas décadas, mas nunca foi usada com sucesso para criar energia renovável, pois é baseada na ação de catalisadores tóxicos e caros. Pelo mesmo motivo, ninguém tentou utilizá-lo em nível industrial.
Montagem experimental na qual foi realizado o processo de fotossíntese semi-artificial.
O estudo de Cambridge é parte de um esforço em grande escala para melhorar a fotossíntese semi-artificial com o objetivo de passar para a fotossíntese totalmente artificial usando enzimas.
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Uma equipe de pesquisadores liderada por Sokol não só conseguiu aumentar a quantidade de energia produzida e armazenada, mas também ativou o processo de fotossíntese em algas, que estão inativas há milênios.
“A hidrogenase é uma enzima encontrada nas algas que pode reduzir o número de prótons no hidrogênio. Com o passar da evolução, sua produção em algas foi desativada, uma vez que não era necessária para a sobrevivência. Conseguimos superar essa limitação e alcançar a reação desejada - dividir a água em hidrogênio e oxigênio”, explicou Sokol.
A pesquisadora espera que a técnica desenvolvida por seu grupo seja aplicada em sistemas inovadores de conversão de energia solar. É o primeiro modelo a usar com sucesso a hidrogenase e os fotossistemas para um processo de fotossíntese semi-artificial acionado inteiramente pela luz solar.
Dois anos atrás, um verdadeiro avanço nessa área foi a criação de um dispositivo para fotossíntese artificial por cientistas do Centro de Pesquisa Julich. O protótipo funcional do dispositivo era uma pequena unidade independente com uma área de superfície de trabalho de apenas 64 centímetros quadrados.
Ksenia Murasheva
