Espinafre com plástico transforma luz do Sol em hidrogênio

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/02/2011

A técnica se fundamenta na interação de proteínas de fotossíntese das plantas com polímeros sintéticos - uma espécie de plástico.
[Imagem: ORNL]

Material biossintético

Cientistas anunciaram a criação de um "sistema bio-híbrido de fotoconversão", um pomposo nome para uma mistura de compostos retirados do espinafre e plástico.

O fato é que a mistura inusitada se mostrou uma forma eficiente de captação da energia solar para produção de hidrogênio.

A técnica se fundamenta na interação de proteínas de fotossíntese da planta com os polímeros sintéticos - uma espécie de plástico.

Energia super limpa

A produção de hidrogênio diretamente da energia solar é considerada uma das formas mais limpas de energia, ao alimentar as células a combustível a hidrogênio, que produzem eletricidade e geram apenas água como subproduto.

A fotossíntese, o processo natural realizado pelas plantas, algas e algumas espécies de bactérias, converte a energia da luz do Sol em energia química, sustentando praticamente toda a vida na Terra.

Há tempos os cientistas vêm buscando formas de imitar esse processo, criando uma fotossíntese artificial que possa resolver definitivamente os problemas de energia da humanidade com um mínimo de poluição.

Membrana biossintética

Os cientistas do Laboratório Nacional Oak Ridge, nos Estados Unidos, deram um passo importante em direção a esses sistemas artificiais de conversão da luz solar.

Usando análise por espalhamento de nêutrons, eles demonstraram que as proteínas captadoras de luz do complexo II (LHC-II) podem se mesclar de forma autônoma com os polímeros para formar uma membrana biossintética e produzir hidrogênio.

Seria como uma célula solar, com a diferença de que, enquanto uma célula solar capta a luz do Sol e produz eletricidade, a nova membrana biossintética produz hidrogênio, um combustível limpo que hoje é produzido a partir de derivados do petróleo.

O hidrogênio pode ser usado de inúmeras formas, mas principalmente em automóveis e caminhões, substituindo os motores a combustão dos carros atuais e eventualmente dispensando as baterias necessárias aos carros elétricos.

Conversão luz solar-hidrogênio

O mais interessante na descoberta é que a mistura de proteínas e polímeros é capaz de se regenerar, reagindo ao desgaste e evitando a queda no desempenho da conversão luz solar-hidrogênio.

Quando as proteínas, retiradas diretamente do espinafre, foram adicionadas a uma solução contendo os polímeros, elas interagiram com eles para formar estruturas lamelares parecidas com as existentes nas membranas fotossintéticas naturais.

A estrutura tem uma enorme área superficial para coletar a luz. Combinada com um catalisador, como a platina, ela pode converter a luz do Sol em hidrogênio.

"Este é o primeiro exemplo de uma proteína alterando o comportamento de fase de um polímero sintético que encontramos na literatura. Esta descoberta poderá ser usada para a introdução de sistemas de autorreparo nos futuros sistemas de conversão solar," diz o Dr. Hugh O'Neill, coordenador da pesquisa.