Cientistas da Universidade Nacional da Austrália observaram um estágio chave no processo de fotossíntese que pode ser copiado para aumentar bastante a eficiência dos processos de separação de água movidos a energia solar usados para produzir hidrogênio.
Muitos dos processos que avançam para a comercialização da produção de hidrogênio usam eletricidade renovável para alimentar um eletrolisador de divisão de água. - Foto: Siemens
A capacidade de produzir hidrogênio de forma limpa, separando a água, é uma tecnologia essencial para a transição energética e, portanto, uma área importante para a pesquisa científica.
Muitos dos processos que avançam para a comercialização usam eletricidade renovável para alimentar um eletrolisador de divisão de água. Outros, no entanto, buscam inspiração na natureza e tentam imitar os processos fotossintéticos aperfeiçoados pelas plantas para evitar o estágio de geração de eletricidade e criar hidrogênio diretamente da luz solar e da água.
Cientistas da Universidade Nacional da Austrália (ANU) e do Instituto Max Planck para a Conversão de Energia Química na Alemanha dizem ter identificado um processo de fotossíntese que permite às plantas dividir a água. Sua pesquisa, publicada em Proceedings da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos da América, descreve o uso de uma técnica chamada espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica para criar imagens em 3D da área onde a reação ocorre. Os cientistas descobriram que permitir que um espaço enzimático "respire" melhorou a eficiência do processo, impedindo que a água fosse inserida muito cedo no ciclo da reação.
Concertina
"No meio do seu ciclo de reação, a enzima desenvolve a capacidade de se esticar como um acordeão, o que permite que a absorção ordenada da água inicie o processo de divisão", disse Maria Chrysina, pesquisadora do Instituto Max Planck. "Copiar esse processo natural levaria a novas e melhores tecnologias de armazenamento de energia renovável".
Segundo os pesquisadores, sem esse processo para regular a absorção de água, mais moléculas de oxigênio reativas podem ser liberadas, o que dificulta o processo de divisão. Em breve, a ANU terá uma nova instalação de espectroscopia eletrônica de ressonância paramagnética em seu campus em Canberra, o que, segundo ele, permitirá novos avanços em vários campos científicos.
No início deste ano, cientistas da Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, na Suíça, anunciaram planos para a comercialização de outra técnica de combustível solar, desta vez alimentada pela concentração de luz solar em uma pequena célula fotovoltaica feita de materiais III-V. - assim chamado em referência à sua localização na tabela periódica de elementos.
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