Nanopartículas de cobre e platina adicionadas à superfície de um fotocatalisador de titânia azul melhoram significativamente sua capacidade de reciclar o dióxido de carbono atmosférico em combustíveis de hidrocarbonetos.

O fotocatalisador modificado foi desenvolvido e testado por pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia Daegu Gyeongbuk (DGIST), com colegas na Coréia, Japão, e os EUA. Ele converteu a luz solar em combustível com uma eficiência de 3,3% em períodos de 30 minutos. Esta 'eficiência de fotoconversão' é um marco importante, os pesquisadores relatam em seu estudo publicado na revista Energia e Ciência Ambiental , pois significa que o uso em larga escala dessa tecnologia está se tornando uma perspectiva mais realista.

Fotocatalisadores são materiais semicondutores que podem usar a energia da luz solar para catalisar uma reação química. Os cientistas estão investigando seu uso para capturar o dióxido de carbono nocivo da atmosfera como um dos muitos meios de aliviar o aquecimento global. Alguns fotocatalisadores estão sendo testados quanto à sua capacidade de reciclar dióxido de carbono em combustíveis de hidrocarbonetos como o metano, o principal componente encontrado no gás natural. A combustão do metano libera menos dióxido de carbono na atmosfera em comparação com outros combustíveis fósseis, tornando-o uma alternativa atraente. Mas os cientistas têm achado difícil fabricar fotocatalisadores que produzam uma produção grande o suficiente de produtos de hidrocarbonetos para que seu uso seja prático.

O professor Su-Il In do Departamento de Ciência e Engenharia de Energia da DGIST e seus colegas modificaram um fotocatalisador de titânia azul adicionando nanopartículas de cobre e platina à sua superfície.

O cobre tem boa adsorção de dióxido de carbono, enquanto a platina é muito boa em separar as cargas muito necessárias geradas pelo titânia azul da energia do sol.

A equipe desenvolveu uma configuração exclusiva para medir com precisão a eficiência de fotoconversão do catalisador. O catalisador foi colocado em uma câmara que recebeu uma quantidade quantificável de luz solar artificial. O gás dióxido de carbono e o vapor de água se moveram pela câmara, passando sobre o catalisador. Um analisador mediu os componentes gasosos que saem da câmara como resultado da reação fotocatalítica.

O catalisador de titânia azul converte a energia da luz solar em cargas que são transferidas para as moléculas de carbono e hidrogênio no dióxido de carbono e na água para convertê-las em gases metano e etano. A adição de nanopartículas de cobre e platina na superfície do catalisador foi encontrada para melhorar significativamente a eficiência deste processo.

"O fotocatalisador tem uma eficiência de conversão muito alta e é relativamente fácil de fabricar, tornando-o vantajoso para comercialização, "diz o Prof. In."

A equipe planeja continuar seus esforços para melhorar ainda mais a eficiência de fotoconversão do catalisador, para torná-lo espesso o suficiente para absorver toda a luz incidente, e para melhorar sua integridade mecânica para permitir um manuseio mais fácil.