Energia

Ouro fica roxo para comprovar nova rota da fotossíntese artificial

Ouro fica roxo para comprovar nova rota da fotossíntese artificial
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".

Bibliografia:

Ferritin as a photocatalyst and scaffold for gold nanoparticle synthesis
Jeremiah D. Keyes, Robert J. Hilton, Jeffrey Farrer, Richard K. Watt
Journal of Nanoparticle Research
Vol.: Online First
DOI: 10.1007/s11051-010-0149-2




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