Na busca para fazer o hidrogênio como uma fonte de combustível alternativa limpa, pesquisadores têm sido impedidos de saber como criar hidrogênio utilizável que seja limpo e sustentável sem depender de um sistema intensivo, processo de alta energia que supera os benefícios de não usar petróleo para mover veículos.

Novas descobertas de uma equipe de pesquisadores da Universidade do Tennessee, Knoxville, e Oak Ridge National Laboratory, Contudo, mostram que a fotossíntese - o processo pelo qual as plantas se regeneram usando a energia do sol - pode funcionar de forma limpa, fonte sustentável de hidrogênio.

O time, liderado por Barry Bruce, professor de bioquímica e biologia celular e molecular da UT Knoxville, descobriram que a maquinaria interna da fotossíntese pode ser isolada de certas algas e, quando acoplado a um catalisador de platina, é capaz de produzir um suprimento constante de hidrogênio quando exposto à luz.

Os resultados são descritos na edição desta semana da revista Nature Nanotechnology .

Bruce, que atua como diretor associado do Centro de Pesquisa em Educação e Energia Sustentável da UT Knoxville, observa que já obtemos a maior parte de nossa energia da fotossíntese, embora indiretamente.

Os combustíveis fósseis de hoje já foram, milhões de anos atrás, matéria vegetal rica em energia, cujo crescimento também foi sustentado pelo sol por meio do processo de fotossíntese. Tem havido esforços para encurtar este processo, nomeadamente através da criação de combustíveis de biomassa que colhem as plantas e convertem os seus hidrocarbonetos em etanol ou biodiesel.

"O biocombustível, como muitas pessoas pensam agora - colher plantas e converter seu material lenhoso em açúcares que são destilados em líquidos combustíveis - provavelmente não pode substituir a gasolina como principal fonte de combustível, "disse Bruce." Descobrimos que nosso processo é mais direto e tem o potencial de criar uma quantidade muito maior de combustível usando muito menos energia, que tem uma ampla gama de benefícios. "

Um grande benefício do método de Bruce é que ele elimina dois intermediários importantes no processo de uso da capacidade de conversão solar das plantas. O primeiro intermediário é o tempo necessário para uma planta captar energia solar, crescer e se reproduzir, então morre e eventualmente se torna combustível fóssil. O segundo intermediário é a energia, neste caso, a quantidade substancial de energia necessária para cultivar, colher e processar material vegetal em biocombustível. Ignorar essas duas opções e usar diretamente o sistema solar integrado da planta ou das algas para criar combustível limpo pode ser um grande passo à frente.

Outros cientistas estudaram a possibilidade de usar a fotossíntese como fonte de hidrogênio, mas ainda não descobriram uma maneira de fazer a reação ocorrer de forma eficiente nas altas temperaturas que existiriam em um grande sistema projetado para aproveitar a luz solar.

Bruce e seus colegas descobriram que, começando com uma alga verde-azulada termofílica, que favorece temperaturas mais altas, eles poderiam sustentar a reação em temperaturas de até 55 graus C, ou 131 graus F. Essa é aproximadamente a temperatura em desertos áridos com alta irradiação solar, onde o processo seria mais produtivo. Eles também descobriram que o processo era mais de 10 vezes mais eficiente à medida que a temperatura aumentava.

"Como reitor e químico, Estou muito impressionado com este trabalho recente do Professor Bruce e seus colegas, "disse Bruce Bursten, reitor da Faculdade de Artes e Ciências da UT Knoxville. “O hidrogênio tem potencial para ser a alternativa mais limpa de combustível ao petróleo, sem produção de gases de efeito estufa, e precisamos de inovações que permitam que o hidrogênio seja prontamente produzido a partir de fontes não hidrocarbonadas. O professor Bruce e sua equipe forneceram um excelente exemplo de como a excelência em pesquisa básica pode contribuir significativamente para os avanços tecnológicos e sociais. "

Fonte:Universidade do Tennessee em Knoxville