Pela primeira vez, os pesquisadores conseguiram criar uma molécula de ferro que pode funcionar como fotocatalisador para produzir combustível e em células solares para produzir eletricidade. Os resultados indicam que a molécula de ferro poderia substituir os metais mais caros e raros usados ​​hoje.

Alguns fotocatalisadores e células solares são baseados em uma tecnologia que envolve moléculas contendo metais, conhecidos como complexos metálicos. A tarefa dos complexos metálicos neste contexto é absorver os raios solares e utilizar sua energia. Os metais nessas moléculas representam um grande problema, Contudo, como são metais raros e caros, como os metais nobres rutênio, ósmio e irídio.

"Nossos resultados agora mostram que, ao usar o projeto de molécula avançado, é possível substituir os metais raros por ferro, que é comum na crosta terrestre e, portanto, barato, "diz o professor de química Kenneth Wärnmark, da Lund University, na Suécia.

Junto com colegas, Kenneth Wärnmark trabalhou por muito tempo para encontrar alternativas aos metais caros. Os pesquisadores se concentraram no ferro que, com sua prevalência de seis por cento na crosta terrestre, é significativamente mais fácil de obter. Os pesquisadores produziram suas próprias moléculas à base de ferro, cujo potencial para uso em aplicações de energia solar foi comprovado em estudos anteriores.

Neste novo estudo, os pesquisadores deram um passo adiante e desenvolveram uma nova molécula à base de ferro com a capacidade de capturar e utilizar a energia da luz solar por um tempo suficientemente longo para reagir com outra molécula. A nova molécula de ferro também tem a capacidade de brilhar por tempo suficiente para permitir que os pesquisadores vejam a luz à base de ferro a olho nu em temperatura ambiente pela primeira vez.

"O bom resultado depende do fato de termos otimizado a estrutura molecular em torno do átomo de ferro, "explica o colega Petter Persson, da Lund University.

O estudo já foi publicado na revista Ciência . De acordo com os pesquisadores, a molécula de ferro em questão poderia ser usada em novos tipos de fotocatalisadores para a produção de combustível solar, ou como hidrogênio através da separação da água ou como metanol do dióxido de carbono. Além disso, as novas descobertas abrem outras áreas potenciais de aplicação para moléculas de ferro, por exemplo. como materiais em diodos de luz (LEDs).

O que surpreendeu os pesquisadores de Lund é que eles chegaram a bons resultados tão rapidamente. Em pouco mais de cinco anos, eles conseguiram tornar o ferro interessante para aplicações fotoquímicas, com propriedades quase tão boas quanto as dos melhores metais nobres.

"Acreditamos que levaria pelo menos dez anos, "diz Kenneth Wärnmark.