De acordo com pt.wedoany.com-Uma equipa liderada por cientistas da Universidade de Yale, nos Estados Unidos, desenvolveu uma nova "folha" artificial que simula a fotossíntese com eficiência recorde, convertendo diretamente luz solar, água e dióxido de carbono no combustível líquido metanol. A produção de metanol é 32 vezes superior à das "folhas" artificiais anteriores que produziam álcool. O artigo científico correspondente foi publicado na nova edição do Journal of the American Chemical Society.
O novo sistema condensa décadas de investigação da equipa: um catalisador único e um fotoeletrodo inovador. Juntos, constroem um caminho de conversão mais forte e simplificado, que pode ser expandido para aplicações mais amplas.
A equipa já tinha desenvolvido anteriormente este catalisador, que utiliza energia elétrica para converter dióxido de carbono e água em metanol, tendo como centro catalítico ativo uma estrutura monomolecular de ftalocianina de cobalto (ou seus derivados). Eles ancoraram esta estrutura molecular na superfície de nanotubos de carbono. Os nanotubos de carbono são extremamente resistentes, com excelente condutividade elétrica e térmica, podendo transportar continuamente eletrões a alta velocidade para os locais de catálise, reduzindo assim o dióxido de carbono a metanol. Este é um processo de redução de seis eletrões, ou seja, a injeção de seis eletrões numa molécula de dióxido de carbono. Antes desta descoberta, a transferência de eletrões era limitada, parando na redução de dois eletrões, e o catalisador molecular só conseguia converter dióxido de carbono em produtos como monóxido de carbono.
O fotoeletrodo é composto por uma série de matrizes de micropilares de silício cobertos com carbono fulereno. Esta estrutura é engenhosamente concebida, combinando uma geometria ideal para geração e separação de cargas, uma interface de transferência de eletrões personalizada e uma maior área superficial para ancoragem do catalisador.
Desta vez, a equipa integrou este fotoeletrodo, o catalisador e um micromódulo fotovoltaico de perovskita de múltiplas junções num sistema independente de combustível solar, alcançando a maior eficiência de sempre na conversão fotoelétrica catalítica de dióxido de carbono em metanol baseada em silício. A sua eficiência de conversão de luz em metanol é de 0,8%, 32 vezes superior ao recorde anterior de conversão de luz em álcool por "folhas" artificiais.
Esta nova "folha" pode capturar o dióxido de carbono da atmosfera, o principal responsável pelas alterações climáticas, produzindo metanol, uma matéria-prima química e combustível líquido alternativo cada vez mais valorizado, abrindo um novo caminho viável para a conversão e armazenamento de energia solar. A equipa planeia continuar a otimizar a estrutura desta nova "folha" para aumentar ainda mais a eficiência de conversão.
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