p A imagem SEM mostra o biofilme catódico denso e uniforme, que compreende principalmente quimiolitoautotróficos, e podem servir como biocatalisadores para a conversão eficiente de dióxido de carbono em acetato. Crédito:2020 KAUST
p Fotocatalisadores semicondutores que absorvem a energia solar de forma eficiente podem reduzir a energia necessária para conduzir um processo bioeletroquímico que converte CO
2 emissões em produtos químicos valiosos, Pesquisadores da KAUST mostraram. p Reciclagem de CO
2 poderia reduzir simultaneamente as emissões de carbono para a atmosfera enquanto gerava produtos químicos e combustíveis úteis, explica Bin Bian, um Ph.D. estudante no laboratório de Pascal Saikaly, quem liderou a pesquisa. "Eletrossíntese microbiana (MES), juntamente com um suprimento de energia renovável, poderia ser uma dessas tecnologias, "Bian diz.
p MES explora a capacidade de alguns micróbios de absorver CO
2 e convertê-lo em produtos químicos, como acetato. Na natureza, Micróbios quimiolitoautotróficos metabolizam minerais como fonte de energia em um processo que envolve o transporte de elétrons. Esta capacidade pode ser explorada para transformar CO
2 em produtos de valor agregado se os micróbios recebem um fluxo de elétrons e prótons da divisão da água anódica em uma célula eletroquímica (veja a imagem).
p Em seu último trabalho, em vez de focar no CO
2 etapa -para-acetato, a equipe trabalhou na redução da entrada de energia para a produção de oxigênio molecular (O2) no ânodo, uma reação que mantém a célula geral em equilíbrio. "Em sistemas MES, acredita-se que o processo que mais consome energia seja a reação de evolução de oxigênio (REA), "Bian explica. Os pesquisadores usaram materiais de ânodo de captura de luz, como o dióxido de titânio, que aproveitam a energia da luz solar para ajudar a impulsionar o OER. Em seu trabalho atual, a equipe investigou uma alternativa promissora para o fotoanodo, o material de colheita de luz, vanadato de bismuto.
p O vanadato de bismuto absorveu energia de uma faixa muito mais ampla do espectro solar do que o dióxido de titânio, tornando toda a célula MES mais eficiente, a equipe mostrou. "Obtivemos eficiência de conversão solar em acetato de 1,65 por cento, que é o maior relatado até agora, "Saikaly diz." Esta eficiência é cerca de oito vezes maior do que a eficiência de 0,2 por cento da fotossíntese natural global, que é o processo movido a energia solar da natureza para a conversão de CO
2 em moléculas ricas em energia, "Bian observa.
p Até agora, a equipe manteve os biocatalisadores de micróbio fornecidos com um fluxo constante de elétrons e CO
2 para sustentar seu crescimento. "O próximo passo para nós é testar nosso sistema sob luz solar real e monitorar a resiliência dos biocatalisadores sob uma fonte de energia renovável intermitente, "Saikaly diz.
