Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts
(MIT) criaram uma espécie de folha de árvore articificial capaz de criar
combustível a partir da luz do sol. O protótipo recebeu esse nome
porque, tanto quando a folha de uma árvore, consegue sintetizar um
combustível químico e armazená-lo para gerar energia mais tarde.
Composta de uma célula de silício - mesmo material usado nas placas
fotovoltaicas -, que tem mateirias catalisadores diferentes colados a
cada uma de suas faces, a folha artificial não precisa de sistemas de
controle externos. Em um tanque com água, o dispositivo começa a gerar
bolhas, algumas de oxigênio e outras de hidrogênio. Se o recipiente
tiver uma barreira que separe as duas correntes de bolhas, é possível
armazená-las e utilizá-las mais tarde para a geração de energia. O
exemplo citado pelos pesquisadores no artigo publicado na revista Science
é o de usar as bolhas em uma célula que recombine os dois elementos
químicos, transformando-os novamente em água, e libere corrente elétrica
no processo.
Segundo Daniel Nocera, chefe da pesquisa e professor de química no MIT, a
folha artifical é composta por uma fina lâmina de silício, usada para
transformar os raios solares em eletricidade. De um lado da lâmina há
uma camada de cobalto, catalisador resposável por liberar as bolhs de
oxigênio - a descoberta de que o gás é combustível também foi feita por
Nocera, em 2008. O outro lado da "folha" tem uma camada de liga de
níquel, molibdênio e zinco, responsável pelas bolhas de hidrogênio.
O pesquisador destaca que cobalto, níquel e silício existem em abudância
na natureza, o que barateia a construção do dispositivo. Esse seria um
dos diferenciais da criação, uma vez que algumas iniciativas anteriores
tentavam quebrar a molécula de água a partir da luz do sol usando
materias raros e caros como a platina. outras experiências usavam
soluções corrosivas, o que também não é o caso da "folha" descrita no
artigo - assinado também pelo estudante de pós-doutorado Steven Reece.
A questão dos baixos custos é outro ponto importante da pesquisa. Os
químicos criaram uma versão da "folha" que usa cabos para conectar os
catalisadores à célula de silício, e estão fazendo testes para verificar
qual das duas opções é melhor em termos de custo-benefício. A versão
sem fio registrou eficiência de 2,5% de aproveitamento da luz solar, e a
cabeada marcou 4,7% - paineis fotovoltaicos comerciais têm eficiências
superiores a 10%. Outra opção em estudo é a substituição do silício por
outros materiais fotovoltaicos, como óxido de ferro, que tem custo bem
mais baixo. "É tudo uma questão de criar opções", conclui Nocera.
Para ele, o próximo passo da pesquisa é criar partículas pequenas,
compostas da mesma forma, que funcionem mais como algas fotossintéticas
do que como folhas. A vantagem, nesse caso, seria uma área de contato
maior entre a criação e a água e o sol, aumentando sua eficiência- por
outro lado, criar um sistema de barreira para separar as bolhas de gás
seria mais complicado, pondera.
Apesar do funcionamento comprovado, a folha aritfical ainda não está
pronta para comercialização, uma vez que necessidade de sistemas anexos
capazes de coletas as bolhas e armazená-las para posterior combustão e
geração de energia. "Mas é um passo, e estamos no caminho certo", afirma
Nocera. para o pesquisador, no futuro seria possível que as casas
suprissem sua demanda de energia com sistemas assim, o que resolveria
também o problema de redes de eletricidade instáveis em algumas regiões
do planeta.
