O sol é a fonte de energia mais sustentável disponível em nosso planeta e pode ser usado para impulsionar reações fotoquímicas. No jornal Angewandte Chemie , os cientistas apresentam uma ampla aplicação, fotomicrorreator de baixo custo. É baseado em concentradores solares luminescentes, qual colheita, converter, e disponibilizar fótons para reações químicas. Assim, os pesquisadores foram capazes de sintetizar várias substâncias, incluindo dois produtos farmacêuticos.

A data, pesquisas sobre o uso da luz solar concentraram-se na eletricidade solar, solar térmica, e combustíveis solares, enquanto a síntese de produtos químicos movida a energia solar ainda está em sua infância. A energia da luz pode impulsionar reações químicas; por exemplo, movendo um catalisador para um estado excitado e, assim, acelerando uma reação ou mesmo tornando-a possível em primeiro lugar. Contudo, o sol como fonte de luz é desvantajoso em certos aspectos porque a maior parte da irradiância espectral solar (o fluxo radiante recebido por uma superfície por unidade de área) cai dentro da faixa visível relativamente estreita. Além disso, flutuações na irradiância são causadas por fenômenos como nuvens passageiras.

Os cientistas da Universidade de Tecnologia de Eindhoven (Holanda) e do Instituto Max-Planck de Colóides e Interfaces (Potsdam, Alemanha) agora mostra pela primeira vez que um conjunto diversificado de transformações impulsionadas por fótons pode ser eficientemente alimentado por irradiação solar. O segredo do sucesso é o seu design especial, fotomicrorreator de baixo custo baseado em concentradores solares luminescentes (LSCs).

Os LSCs consistem em placas guiadoras de luz feitas de polimetilmetacrilato (PMMA) dopado com luminóforos especiais que capturam fótons do espectro solar e posteriormente os liberam como fluorescência com características de comprimento de onda mais longas para uso pelo luminóforo. Desta maneira, a luz do sol é concentrada em uma faixa estreita de comprimento de onda, e as flutuações da distribuição espectral dependentes da luz do dia e do clima tornam-se insignificantes.

Minúsculos canais feitos de um polímero resistente a solventes são incorporados nas placas LSC, que contêm a mistura de reação. Um sensor de luz que monitora a intensidade da luz é conectado a um circuito integrado que ajusta de forma autônoma a taxa de fluxo da mistura:quanto menor a intensidade da luz, mais lentamente a mistura passa pelo canal, recebendo assim a dose de luz necessária para um rendimento adequado da reação. Ao fazê-lo, flutuações na irradiância da luz solar são compensadas e a qualidade do produto permanece consistente.

A seleção dos luminóforos de dopagem depende do comprimento de onda necessário para a excitação do catalisador. A equipe liderada por Timothy Noël gerou vermelho, verde, e reatores LSC azuis para reações catalisadas pelos fotocatalisadores azul de metileno para o dispositivo vermelho, eosina Y e rosa de Bengala para o verde, e complexos de metal à base de rutênio para o reator azul. "Usando esses dispositivos, conseguimos sintetizar a droga anti-vermes ascaridol e um intermediário da droga antimalárica artemisinina, além de outros, "diz Noël." Uma abordagem de produção baseada em energia solar é de grande interesse para produtos com alto valor agregado, como produtos químicos finos, drogas, e fragrâncias. Seria particularmente adequado para configurações de recursos limitados. "