Fotossíntese artificial fica autônoma e dispensa baterias

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/06/2026

(a) Estrutura esquemática do novo eletrolisador. (b) Fotografia do eletrolisador, com uma área de eletrodos de 25 cm².
[Imagem: Yasuo Matsubara et al. - 10.1039/D5EL00177C]

Precisa de um sol artificial

Por mais ambientalmente promissoras que sejam as tecnologias de fotossíntese artificial, elas sofrem das mesmas limitações que todas as outras formas de energia solar: A intermitência do Sol, que exige o uso de baterias para armazenar a energia quando está nublado e à noite.

Yasuo Matsubara e colegas da Universidade Metropolitana de Osaka, no Japão, acreditam poder superar esse problema otimizando a parte do eletrolisador do sistema, o que permitiu garantir a produção contínua de combustível solar, mesmo com flutuações na intensidade da luz solar.

Semelhante à sua versão natural, a fotossíntese artificial utiliza a luz solar para converter água e dióxido de carbono em combustíveis ou compostos químicos úteis, como o ácido fórmico.

Nos equipamentos desenvolvidos até agora, um papel essencial é desempenhado pelo eletrolisador, que converte a eletricidade gerada pelas células solares em energia química, que pode então ser armazenada como combustível na forma líquida. O problema é que a eletricidade de um painel solar é intermitente, o que faz o sistema inteiro parar de funcionar, a menos que sejam usadas baterias para garantir um funcionamento contínuo.

Matsubara resolveu isto integrando um componente químico autorregulável diretamente no próprio eletrolisador.

Protótipo de teste completo e autônomo, composto por nove componentes. O reator inicia a produção do ácido fórmico tão logo receba CO² e eletricidade dos painéis solares.
[Imagem: Yasuo Matsubara et al. - 10.1039/D5EL00177C]

Fotossíntese artificial sem baterias

Em vez de usar componentes eletrônicos externos, baterias e conversores para manter os painéis solares funcionando de forma eficiente, o eletrolisador ajusta autonomamente seu próprio comportamento elétrico por meio de suas propriedades térmicas e de impedância.

"Com o aumento da luz solar, o eletrolisador aquece naturalmente. O sistema é projetado para que esse aquecimento cause a redução da resistência elétrica, permitindo que a eletricidade flua mais livremente," explicou o professor Yutaka Amao. "Isso faz com que o sistema ajuste automaticamente seu comportamento elétrico."

Além de manter a produção de combustível mais estável ao longo do dia, esse sistema autorregulado de fato automatiza o sistema. Quando a equipe testou um reator incorporando a tecnologia, ele produziu ácido fórmico de forma estável a partir de água e CO₂ sob condições reais de luz solar, mesmo com flutuações na intensidade da luz.

"Estávamos confiantes de que seria um sucesso," disse Matsubara. "Ele gerou ácido fórmico suficiente para alimentar um diorama em miniatura, demonstrando seu potencial como um sistema eficiente de fotossíntese artificial que poderá ser usado para carregar dispositivos em nossas casas."

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