Descoberta nova forma de capturar energia do SolRedacao do Site Inovacao Tecnologica - 26/02/2013Prototipo da celula metalica de fotossintese artificial que usa a luz do Sol para produzir hidrogenio - APSW e a sigla em ingles para divisor de agua solar plasmonico autonomo.[Imagem: Mubeen et al./Nature Nanotechnology] Celula solar metalicaCelulas solares fotovoltaicas, coletores termossolares e dispositivos de fotossintese artificial estao entre as possibilidades de coletar e aproveitar a energia solar.Agora, cientistas da Universidade da California em Santa Barbara, nos Estados Unidos, descobriram uma forma totalmente nova de capturar a energia do Sol.A maior vantagem da nova tecnica e que ela se baseia inteiramente em metais, que sao mais robustos do que os materiais semicondutores utilizados tradicionalmente."E a primeira alternativa radicalmente nova e potencialmente funcional aos dispositivos de conversao baseados em semicondutores nos ultimos 70 anos ou mais," garante o professor Martin Moskovits, coordenador da equipe.Celulas solares de semicondutoresNas celulas solares atuais, a luz solar atinge uma camada de material semicondutor, um lado da qual e rica em eletrons (cargas negativas), e o outro e rico em lacunas (cargas positivas).Os fotons do Sol excitam os eletrons, arrancando-os de suas posicoes e fazendo-os correr para o lado rico em lacunas, de onde sao coletados na forma de eletricidade, podendo tambem acionar mecanismos de fotossintese artificial."Por exemplo, os eletrons podem fazer com que ions de hidrogenio na agua sejam convertidos em hidrogenio, um combustivel, enquanto as lacunas produzem oxigenio," explica Moskovits.Fotossintese artificial com metaisNa nova tecnica, nao e um semicondutor que fornece os eletrons para iniciar o processo, e uma floresta de nanobastoes de metais.A demonstracao usou nanobastoes de ouro revestidos com uma camada de dioxido de titanio cristalino. No topo, foram depositadas nanoparticulas de platina e, na base, um catalisador a base de cobalto.O conjunto inteiro foi mergulhado em agua, a fim de produzir hidrogenio diretamente da luz do Sol.Cientistas afirmam que o uso de metais para coletar a energia solar e a primeira alternativa na area em mais de 70 anos. [Imagem: Mubeen et al./Nature Nanotechnology]O mecanismo de geracao das cargas e diferente das celulas solares fotovoltaicas de silicio, por exemplo. Em vez de excitar e expulsar os eletrons, os fotons criam ondas coletivas de eletrons na superficie dos metais, chamadas plasmons de superficie.Conforme os eletrons dessas ondas plasmonicas recebem energia das particulas de luz, alguns escalam o nanobastao metalico atraves do dioxido de titanio, ate atingirem as nanoparticulas de platina.Isso gera uma reacao que arranca ions de hidrogenio das moleculas que formam a agua.Enquanto isso, as lacunas deixadas para tras pelos eletrons descem ate o catalisador na base dos nanobastoes, ajudando a capturar o oxigenio liberado na reacao.Energia renovavel e limpaDurante o experimento, nao foi observada qualquer corrosao nos nanobastoes metalicos."O dispositivo funcionou sem interrupcao ou falha por varias semanas," conta Moskovits.Segundo ele, o proximo passo da pesquisa e aumentar a eficiencia do processo, eventualmente permitindo a realizacao da longamente sonhada "economia do hidrogenio", onde o combustivel limpo podera ser produzido a partir da mais abundante e constantemente renovada energia disponivel na Terra, a luz do Sol. A populacao participara da construcao