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Fotossíntese artificial para combustível

07.12.2014

A Toshiba Corporation anunciou o desenvolvimento de fotossíntese artificial altamente eficiente - uma tecnologia para produzir compostos de carbono a partir de dióxido de carbono e água com a participação da energia solar. A tecnologia foi apresentada ao público na Conferência Internacional de Fotossíntese Artificial ICARP2014 no Japão.

Tecnologias semelhantes são amplamente utilizadas no reino vegetal para a produção de substâncias orgânicas (geralmente açúcares) a partir dos mesmos componentes. No caso da Toshiba, espera-se que a fotossíntese artificial seja capaz de produzir combustível e matéria-prima para a indústria química.

De acordo com a corporação, a tecnologia de fotossíntese artificial apresentada mostra uma eficiência de conversão de energia solar em combustível de carbono igual a 1,5%, o que, segundo a Toshiba, é o melhor indicador entre os desenvolvimentos similares hoje (para a obtenção de compostos que podem ser usados como matéria-prima ou combustível).

Outras tentativas de implementar a fotossíntese artificial são geralmente baseadas no uso da parte ultravioleta do espectro da luz solar e são caracterizadas por um baixo nível de eficiência, não adequado para uso prático.

No desenvolvimento da Toshiba, o resultado da reação fotossintética da água (H2O) e do dióxido de carbono (CO2) é o monóxido de carbono (CO), um componente para a produção do chamado "gás de síntese", (uma mistura de CO e H2). Enriquecendo o gás de síntese com hidrogênio, metanol (álcool metílico) pode ser obtido.

A produção de metanol em si não é nova. Esta substância é amplamente utilizada como matéria-prima na indústria química moderna (em particular, para a produção de resinas de formaldeído e plásticos). Além disso, existem motores de combustão interna movidos a metanol e células de combustível para automóveis e eletrônicos.

A tecnologia proposta pelos japoneses visa excluir um elo caro e consumidor de energia da cadeia produtiva do metanol - a produção de CO, que utiliza diretamente o gás natural (metano). Teoricamente, acredita Toshiba, sua fotossíntese ajudará a resolver os problemas tanto da crescente concentração de dióxido de carbono na atmosfera quanto do possível esgotamento dos combustíveis fósseis.

O reator químico da Toshiba usa uma rede catalítica de ouro com células nanométricas para converter água e dióxido de carbono em metanol. Como a empresa observa em sua mensagem, o objetivo de suas pesquisas futuras será aumentar a eficiência da fotossíntese, aumentando a atividade do catalisador. A empresa espera garantir a implementação prática de sua tecnologia na década de 2020.

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