Um professor de química na Flórida acaba de encontrar uma maneira de desencadear o processo de fotossíntese em um material sintético, transformar gases de efeito estufa em ar puro e produzir energia, tudo ao mesmo tempo.

O processo tem grande potencial para a criação de uma tecnologia que pode reduzir significativamente os gases de efeito estufa ligados às mudanças climáticas, ao mesmo tempo em que cria uma maneira limpa de produzir energia.

"Este trabalho é um avanço, "disse o professor assistente da UCF Fernando Uribe-Romo." A adaptação de materiais que irão absorver uma cor específica da luz é muito difícil do ponto de vista científico, mas do ponto de vista da sociedade estamos contribuindo para o desenvolvimento de uma tecnologia que pode ajudar a reduzir os gases de efeito estufa. "

Os resultados de sua pesquisa são publicados no Journal of Materials Chemistry A .

Uribe-Romo e sua equipe de alunos criaram uma maneira de desencadear uma reação química em um material sintético chamado estruturas metálicas orgânicas (MOF), que decompõe o dióxido de carbono em materiais orgânicos inofensivos. Pense nisso como um processo de fotossíntese artificial semelhante ao modo como as plantas convertem dióxido de carbono (CO2) e luz solar em alimentos. Mas em vez de produzir comida, O método de Uribe-Romo produz combustível solar.

É algo que cientistas de todo o mundo vêm perseguindo há anos, mas o desafio é encontrar uma maneira de a luz visível desencadear a transformação química. Os raios ultravioleta têm energia suficiente para permitir a reação em materiais comuns, como o dióxido de titânio, mas os raios ultravioleta representam apenas 4% da luz que a Terra recebe do sol. A faixa visível - o comprimento de onda do violeta ao vermelho - representa a maioria dos raios do sol, mas existem poucos materiais que captam essas cores claras para criar a reação química que transforma o CO2 em combustível.

Os pesquisadores tentaram com uma variedade de materiais, mas os que podem absorver a luz visível tendem a ser materiais raros e caros, como a platina, rênio e irídio que tornam o custo do processo proibitivo.

Uribe-Romo usou titânio, um metal não tóxico comum, e acrescentou moléculas orgânicas que agem como antenas de coleta de luz para ver se essa configuração funcionaria. As moléculas da antena de coleta de luz, denominado N-alquil-2-aminotereftalatos, pode ser projetado para absorver cores específicas de luz quando incorporado ao MOF. Neste caso, ele sincronizou para a cor azul.

Sua equipe montou um fotorreator de LED azul para testar a hipótese. Quantidades medidas de dióxido de carbono foram alimentadas lentamente no fotorreator - um cilindro azul brilhante que se parece com uma cama de bronzeamento artificial - para ver se a reação ocorreria. A luz azul brilhante veio de tiras de luzes LED dentro da câmara do cilindro e imita o comprimento de onda azul do sol.

Funcionou e a reação química transformou o CO2 em duas formas reduzidas de carbono, formato e formamidas (dois tipos de combustível solar) e no processo de limpeza do ar.

"O objetivo é continuar a ajustar a abordagem para que possamos criar maiores quantidades de carbono reduzido para que seja mais eficiente, "Disse Uribe-Romo.

Ele quer ver se os outros comprimentos de onda da luz visível também podem desencadear a reação com ajustes no material sintético. Se isso funcionar, o processo pode ser uma forma significativa de ajudar a reduzir os gases de efeito estufa.

“A ideia seria montar estações que captem grandes quantidades de CO2, como ao lado de uma usina. O gás seria sugado para a estação, passar pelo processo e reciclar os gases de efeito estufa enquanto produz energia que seria colocada de volta na usina. "

Talvez algum dia os proprietários possam comprar telhas feitas desse material, que limparia o ar em sua vizinhança enquanto produzia energia que poderia ser usada para abastecer suas casas.

"Isso exigiria nova tecnologia e infraestrutura para acontecer, "Uribe-Romo disse." Mas pode ser possível. "