Cientistas da Universidade de Cambridge criaram uma folha artificial que utiliza a luz solar para converter CO2 e água em etanol e propanol. Trata-se do primeiro combustível líquido limpo e pronto para uso para automóveis, produzido a partir de uma folha artificial alimentada por energia solar. Isso eliminaria a etapa intermediária de fabricação de gás de síntese, tornando a tecnologia mais viável e abrindo caminho para um futuro com zero carbono. Esses combustíveis têm alta densidade energética e são simples de armazenar e transferir.
Pesquisadores criaram uma tecnologia movida a energia solar que transforma dióxido de carbono e água em combustíveis líquidos . Esse combustível líquido, proveniente de folhas artificiais, pode ser injetado diretamente no carro como combustível de reposição.
Pesquisadores da Universidade de Cambridge utilizaram a fotossíntese para transformar CO2, água e luz solar em combustíveis com múltiplos carbonos, como etanol e propanol, em um único processo. Esses combustíveis líquidos limpos possuem alta densidade energética e são fáceis de armazenar e transportar.
Ao contrário dos combustíveis fósseis, esses combustíveis solares não emitem dióxido de carbono e são totalmente renováveis. Ao contrário da maioria dos bioetanol, eles não desviam terras agrícolas da produção de alimentos. Embora a tecnologia ainda esteja em laboratório, os pesquisadores acreditam que suas "folhas artificiais" são um passo vital para abandonar uma economia baseada em combustíveis fósseis.
O bioetanol é derivado de plantas, e não de combustíveis fósseis; portanto, é considerado uma alternativa mais limpa à gasolina. A maioria dos carros e caminhões modernos utiliza gasolina E10, que contém até 10% de etanol. De acordo com o Departamento de Agricultura dos EUA , os Estados Unidos são o maior produtor mundial de bioetanol. Cerca de 45% de todo o milho cultivado no país é utilizado para a produção de etanol.
O professor Erwin Reisner , pesquisador principal da equipe, afirmou: "Biocombustíveis como o etanol são uma tecnologia controversa, principalmente porque ocupam terras agrícolas que poderiam ser usadas para o cultivo de alimentos."
Há vários anos, o grupo de pesquisa de Reisner no Departamento de Química Yusuf Hamied vem desenvolvendo combustíveis sustentáveis e com zero carbono, inspirados no processo de fotossíntese. A única diferença é que eles utilizam folhas artificiais para o processo.
Até o momento, essas folhas artificiais ou sintéticas movidas a energia solar só foram capazes de produzir moléculas simples, como o gás de síntese, uma mistura de hidrogênio e monóxido de carbono usada na fabricação de combustíveis, medicamentos, polímeros e fertilizantes. No entanto, para que a técnica seja mais prática, ela precisa ser capaz de produzir moléculas mais complexas diretamente em um único processo movido a energia solar. Isso elimina a necessidade de preparação prévia do gás de síntese.
Cientistas criaram um catalisador à base de cobre e paládio . O catalisador foi ajustado de forma que a folha artificial pudesse produzir moléculas mais complexas, nomeadamente os álcoois de múltiplos carbonos etanol e n-propanol. Outros cientistas já sintetizaram moléculas comparáveis usando energia elétrica, mas esta é a primeira vez que substâncias químicas tão complexas foram produzidas com uma folha artificial utilizando apenas energia solar.
Leia também: Companhia aérea e Força Aérea colaboram para criar combustível de aviação a partir de ar e água.
O Dr. Motiar Rahaman , primeiro autor do artigo, disse: "Impulsionar a luz solar sobre folhas artificiais e obter combustível líquido a partir de dióxido de carbono e água é uma façanha química incrível."
Normalmente, quando se tenta converter CO2 em outro produto químico usando um dispositivo de folha artificial, quase sempre se obtém monóxido de carbono ou gás de síntese, mas aqui conseguimos produzir um combustível líquido prático usando apenas a energia solar. É um avanço empolgante que abre novos caminhos para o nosso trabalho.
No momento, o dispositivo é apenas uma prova de conceito, com eficiência mínima na produção de combustível líquido limpo . Os pesquisadores estão tentando aprimorar a capacidade dos absorvedores de luz de absorver a luz solar e a capacidade do catalisador de converter mais luz solar em combustível.
Mais esforços também serão necessários para dimensionar o dispositivo de modo que ele possa gerar quantidades significativas de gasolina. Com o avanço da tecnologia, o combustível líquido a partir de folhas artificiais em breve estará disponível como combustível sustentável para todos.
“Embora ainda haja trabalho a ser feito, mostramos do que essas folhas artificiais são capazes. É importante demonstrar que podemos ir além das moléculas mais simples e criar coisas que sejam diretamente úteis à medida que nos afastamos dos combustíveis fósseis”, disse Reisner.
Fonte: SciTechDaily
