Autor: Luiz Neto | Publicado: 2016-10-13T16:13:00-07:00


Fotossíntese artificial está a um passo da aplicação prática




Redação do Site Inovação Tecnológica&nbsp;-&nbsp;
26/09/2016




Este é o módulo de fotossíntese artificial, que produz hidrogênio ao ser
 exposto ao Sol - a água entra por um dos canos laterais, e o hidrogênio
 é extraído pelo outro.   [Imagem:&nbsp;Forschungszentrum Jülich]



Usina de fotossíntese artificial


Tido como promissora há décadas, a tecnologia da fotossíntese artificial
 acaba de criar o primeiro projeto prático para separação 
fotoeletroquímica da água, usando energia solar para produzir 
hidrogênio.


Este é um passo decisivo para a aplicação da tecnologia em escala 
comercial, tornando realidade a promessa de criação de uma fonte de 
energia sustentável e totalmente limpa.


A fotossíntese artificial emprega uma combinação de células solares e
 de eletrolisadores, convertendo diretamente a energia solar no "meio de
 armazenamento universal", o hidrogênio, que pode ser queimado ou usado em células a combustível para produzir eletricidade sem poluição.


O conceito apresentado por uma equipe alemã é flexível tanto no que 
diz respeito aos materiais utilizados, como ao tamanho do sistema.


Usina modular


O sistema criado por Burga Turan e seus colegas da Universidade 
Julich é bastante diferente das abordagens em escala de laboratório 
apresentadas até agora.


Em vez de pequenos componentes individuais interligados por fios, 
Turan idealizou um sistema compacto e autônomo, construído com materiais
 facilmente disponíveis e de baixo custo, e permitindo a conexão de 
qualquer tipo de célula solar.


Com uma área superficial de 64 cm², o protótipo ainda parece ser 
pequeno para um projeto que se apresenta como a caminho do uso prático, 
mas a vantagem está justamente nesse esquema modular: basta repetir a 
unidade básica e ir conectando uma por uma, até se alcançar a potência 
desejada.




Esquema
 (em cima) e protótipo da célula de fotossíntese artificial (embaixo), 
medindo 64 cm².     [Imagem: Bugra Turan et al. - 10.1038/NCOMMS12681]

Lançamento no mercado


No momento, a eficiência na conversão solar para hidrogênio do protótipo é de 3,9%.


Se parece pouco, é bom lembrar que a fotossíntese natural só atinge 
uma eficiência de 1%. Além disso, a equipe afirma que já tem planos para
 que essa eficiência chegue a 10% dentro de um período de tempo 
"relativamente curto".


Isto sem contar a possibilidade de tirar proveito do desenvolvimento de novas categorias de células solares, como as de perovskitas, que já bateram na casa dos 20% de eficiência em protótipos de laboratório.


"Esta é uma das grandes vantagens do novo design, que permite 
que os dois componentes principais sejam otimizados separadamente: a 
parte fotovoltaica, que produz eletricidade a partir da energia solar, e a parte eletroquímica, que usa esta energia para a separação da água," disse Turan.


"Pela primeira vez, estamos trabalhando no sentido de um lançamento 
no mercado. Nós criamos a base para tornar isto uma realidade," 
acrescentou seu colega Jan-Philipp Becker.


Bibliografia:
Upscaling of integrated photoelectrochemical water-splitting devices to large areasBugra Turan, Jan-Philipp Becker, Félix Urbain, Friedhelm Finger, Uwe Rau, Stefan HaasNatureDOI: 10.1038/NCOMMS12681