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Energia

Hidrogênio produzido por fotossíntese artificial já não depende de metal nobre

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/04/2008

Hidrogênio produzido por fotossíntese artificial já não depende de metal nobre

[Imagem: Angewandte Chemie International Edition]

Várias alternativas estão sendo pesquisadas para viabilizar a produção sustentável do hidrogênio, considerado o combustível do futuro. Atualmente, a produção de hidrogênio em escala industrial utiliza combustíveis fósseis, principalmente gás natural, o que anula suas vantagens.

Catalisador sem platina

Já existem soluções em fases adiantadas de desenvolvimento, sendo avaliadas no quesito viabilidade econômica (veja Micro-reator poderá fornecer hidrogênio em postos de combustível).

É justamente na economia que se destaca a pesquisa de um grupo de cientistas franceses que acaba de ser divulgada: eles conseguiram produzir hidrogênio sem utilizar a platina como catalisador. Por ser um metal nobre, a platina torna economicamente inviável grande parte das soluções tecnicamente possíveis.

Cobalto supramolecular

Os pesquisadores da Universidade Joseph Fourier, em Grenoble, criaram um sistema molecular baseado no cobalto, um metal ferromagnético empregado principalmente na fabricação das chamadas superligas, ligas de aço resistentes à corrosão. O isótopo Co-60 é radioativo e usado em equipamentos de radioterapia.

O cobalto é capaz de desempenhar um duplo papel, atuando tanto como elemento fotossensibilizador quanto como catalisador, graças à sua natureza essencialmente supramolecular - capaz de estabelecer ligações reversíveis por meio das forças intermoleculares e não por meio de ligações covalentes.

Fotossíntese artificial

As pesquisas que tentam desenvolver novas formas de produção de hidrogênio essencialmente tentam reproduzir o que as plantas fazem durante a fotossíntese. Para replicar esse processo natural, os cientistas estão tentando desenvolver sistema moleculares capazes de fotossensibilização - capturando a energia da luz - e de catálise - utilizando a energia coletada para liberar o hidrogênio da água.

Até hoje, todos os sistemas desenvolvidos utilizam metais nobres como catalisadores. A natureza, por sua vez, se baseia em elementos mais comuns, como ferro, níquel, cobalto e manganês.

Rutênio e molécula orgânica

Os pesquisadores franceses conseguiram eliminar totalmente a necessidade da platina, mas ainda dependem do rutênio, outro metal nobre e caro. É como se eles tivessem resolvido um pouco mais da metade do problema. Isto porque, segundo seus dados, o cobalto é muito mais eficiente do que a platina em utilizar a luz do Sol para arrancar os elétrons da molécula orgânica e usá-los para quebrar a molécula de água.

Embora o objetivo último dos pesquisadores seja utilizar a água como fonte tanto de prótons quanto de elétrons, evitando-se assim a utilização de uma molécula orgânica, o estudo representa um progresso considerável rumo a uma espécie de fotossíntese artificial, mais especificamente, da fotoprodução de hidrogênio.

Bibliografia:

Artigo: Cobaloxime-Based Photocatalytic Devices for Hydrogen Production
Autores: Aziz Fihri, Vincent Artero, Mathieu Razavet, Carole Baffert, Winfried Leibl, Marc Fontecave
Revista: Angewandte Chemie International Edition
Vol.: 47, Issue 3, Pages 564 - 567
DOI: 10.1002/anie.200702953






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