Cientistas da Universidade de Cambridge desenvolveram uma “folha artificial” semissintética que imita a fotossíntese e, quando exposta à luz solar, converte dióxido de carbono e água em produtos químicos úteis. O dispositivo, pela primeira vez, não utiliza componentes tóxicos ou catalisadores, tornando as reações completamente ecológicas.
Fonte da imagem: AI generation Grok 4/3DNews
O sistema híbrido desenvolvido pelos pesquisadores combina semicondutores orgânicos com enzimas bacterianas. Ele não requer fonte de energia externa. O dióxido de carbono é extraído praticamente de uma solução de soda — de água com dióxido de carbono dissolvido. Anteriormente, as reações enzimáticas exigiam diversos agentes tamponantes, o que acelerava a degradação das enzimas. O novo sistema dispensa esses aditivos e, pela primeira vez, conseguiu operar continuamente por 24 horas, demonstrando a maior estabilidade em sua área.
Fotocátodo de uma “folha artificial”. Fonte da imagem: Cambridge
Vale ressaltar que o complexo de folha artificial desenvolvido pelos cientistas produz formiato, uma matéria-prima para muitas reações químicas, em vez de um produto final como aspirina ou detergente, se considerarmos suas aplicações nas indústrias farmacêutica ou química. Mas é como um jogo de dominó, onde a primeira peça que cai desencadeia uma cascata de processos.
A indústria química é responsável por aproximadamente 6% das emissões de gases de efeito estufa. Ao estabelecer a produção de matérias-primas ecologicamente corretas para muitos processos, essa pegada de carbono pode ser significativamente reduzida. Bactérias redutoras de sulfato criam enzimas para a reação química na presença de um cátodo orgânico. Para aumentar a área de superfície da reação, o dispositivo inclui um material poroso — dióxido de titânio. Durante a reação, observam os cientistas, quase todos os elétrons gerados são capturados, algo antes impossível de se alcançar.
Ao contrário da fotossíntese natural, que é limitada pela área de árvores plantadas, e da indústria química tradicional, que depende da queima de combustíveis fósseis, as “folhas artificiais” são altamente escaláveis e as reações que as envolvem não poluem o meio ambiente. Isso representa um futuro promissor para as indústrias farmacêutica e química — uma química não tóxica, no mínimo, algo pelo qual vale a pena lutar.