Ouro fica roxo para comprovar nova rota da fotossíntese artificial

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/02/2011

Químicos desenvolveram uma técnica de fotossíntese artificial que usa uma proteína para capturar a energia do Sol.
[Imagem: Mark Philbrick/BYU]

Semicondutor no fígado

A equipe do professor Richard Watt, da Universidade Brigham Young (EUA), estava estudando uma proteína, quando suspeitaram que, com as companhias adequadas, ela poderia reagir sob a luz do Sol.

Se isso acontecesse, tudo indicava que ela iria capturar essa energia, à semelhança do que a clorofila faz durante a fotossíntese.

Antes disso, porém, seria necessário desenvolver uma estrutura para que a proteína suportasse a exposição ao Sol e tivesse para onde enviar a energia capturada.

A proteína é a ferritina, uma proteína globular que é a mais importante reserva de ferro no organismo humano, ficando concentrada principalmente no fígado.

Seu elemento fundamental é um mineral chamado ferridreto (ferrihydrite), um semicondutor capaz de catalisar reações de oxidação/redução.

Ouro roxo

Os cientistas começaram com ácido cítrico, retirado de laranjas, que foi misturado com a ferritina. Em seguida, eles dissolveram ouro em pó na solução.

Devidamente acondicionada em um frasco, a solução amarela foi exposta ao Sol. Se a teoria estivesse correta, e a proteína realmente captasse a energia solar, a solução deveria mudar de cor.

E foi justamente o que ocorreu.

A proteína usou a luz do Sol para arrancar elétrons do ácido cítrico e transferi-los para o ouro.

Os átomos de ouro, por sua vez, receberam os elétrons e usaram essa energia para se aglomerar em nanopartículas.

E as nanopartículas refletem a luz de forma diferente, dando à solução uma coloração roxa.

Quando a solução foi exposta à luz direta do Sol, a reação ocorreu em cerca de 20 minutos. Uma lâmpada de alta potência, de mercúrio e tungstênio, forneceu fótons o suficiente para que a reação ocorresse muito mais rapidamente - a lâmpada poderia ser substituída por concentradores solares.

Proteína da fotossíntese

"Nós montamos o experimento, acendemos a luz e a solução ficou roxa," conta Watt. "Sabíamos que tínhamos provado o conceito."

Uma prova de conceito que se enquadra na área da chamada fotossíntese artificial, que busca desenvolver fontes alternativas de energia mais verdes e que mantenham o meio ambiente limpo.

Agora que o conceito foi demonstrado, os cientistas se preparam para conectar a proteína a eletrodos, para canalizar a energia para uma bateria ou célula de combustível.

Assim eles poderão medir a capacidade de geração de energia da sua "proteína fotossintética".

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