Biocélula solar abre caminho para energia verde

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/02/2012

As biomoléculas geneticamente modificadas enrolam-se ao redor dos tubos semicondutores autonomamente, por um processo de automontagem.
[Imagem: Mershin et al./Nature]

Energia verde

Um grupo internacional de pesquisadores anunciou um passo importante rumo à fotossíntese artificial.

Diferentemente das células solares fotovoltaicas, baseadas em elementos semicondutores, as biocélulas solares produzem energia usando estruturas moleculares copiadas das plantas.

Simulando artificialmente a fotossíntese, mas gerando eletricidade como produto final, as biocélulas, ou células fotoeletroquímicas, prometem tornar o conceito de "energia verde" um objetivo muito mais fácil de ser alcançado e, sobretudo, muito mais barato.

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Biocélula solar

Barry Bruce, da Universidade do Tennessee, nos Estados Unidos, isolou um componente-chave da fotossíntese, conhecido como fotossistema-I (PSI, de PhotoSystem I), a partir das algas azuis.

Esse composto foi então adaptado por meio de engenharia genética para interagir com um material semicondutor, como o usado nas células fotovoltaicas tradicionais, grudando-se a ele.

Essa "célula solar verde" representa um casamento virtualmente perfeito entre o material biológico e o material não-biológico.

O material não-biológico, o semicondutor, entra no processo na forma de minúsculos tubos de óxido de zinco, que atraem as partículas de PSI, que acabam por revesti-los inteiramente.

Um fóton do Sol injeta energia no PSI - "excita" o material, em termos técnicos - que, em resposta produz um elétron. Esse elétron salta para o óxido de zinco, onde é coletado por meio de eletrodos.

Como o processo é contínuo, com bilhões de fótons alcançando o material, o resultado é a produção de uma corrente elétrica.

Energia solar e hidrogênio

Uma das grandes vantagens na fabricação dessa biocélula é que o composto molecular "se instala" sobre o semicondutor por um processo de automontagem, dispensando técnicas aprimoradas de fabricação.

O importante neste trabalho é a comprovação do conceito, uma vez que a energia produzida ainda é pequena demais para ter uso prático.

"Como o sistema é muito simples e muito barato, minha esperança é que ele permita desenvolvimentos adicionais que o transformem em uma fonte de energia verde e sustentável," disse o Dr. Bruce.

Participaram da pesquisa cientistas do MIT e a equipe do Dr. Michael Graetzel, criador das células solares que levam seu nome, e que está tentando criar formas de produzir hidrogênio diretamente a partir da energia solar.

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