Energia
Redação do Site Inovação Tecnológica – 19/09/2025
Assim como na fotossntese natural, a nova substncia armazena temporariamente duas cargas positivas e duas negativas.
[Imagem: Deyanira Geisns Schaad]
Quatro cargas por molcula
O campo da fotossntese artificial trabalha para desenvolver processos sintticos que possam imitar o mtodo da natureza de converter luz solar em energia, para produzir compostos qumicos teis ou combustveis, como o chamado hidrognio solar.
Um impulso fundamental para viabilizar esse conceito acaba de ser dado por Mathis Brandlin e colegas da Universidade da Basileia, na Sua.
A inovao consiste em uma molcula especial que, quando recebe a luz, consegue armazenar quatro cargas eltricas simultaneamente – duas positivas e duas negativas. O armazenamento intermedirio de mltiplas cargas um pr-requisito importante para converter a luz solar em energia qumica: As cargas podem ser usadas para impulsionar reaes, como dividir a gua em hidrognio e oxignio, por exemplo.
A molcula composta por cinco partes interligadas em srie, cada uma com uma funo especfica. De um lado, duas partes liberam eltrons e, no processo, ficam carregadas positivamente. Do outro lado, duas partes captam os eltrons, o que as torna carregadas negativamente. No meio, os qumicos colocaram um componente que captura a luz solar e inicia a reao (transferncia de eltrons).
Esquema da acumulao de quatro cargas eltricas.
[Imagem: Mathis Brndlin et al. – 10.1038/s41557-025-01912-x]
Uso de luz natural
Para gerar as quatro cargas, os pesquisadores adotaram uma abordagem gradual, utilizando dois flashes de luz.
O primeiro flash atinge a molcula e desencadeia uma reao na qual uma carga positiva e uma negativa so geradas. Essas cargas viajam para as extremidades opostas da molcula. Com o segundo flash de luz, a mesma reao ocorre novamente, de modo que a molcula passa a conter duas cargas positivas e duas negativas.
“Essa excitao gradual possibilita o uso de luz significativamente mais fraca. Como resultado, j estamos nos aproximando da intensidade da luz solar,” explicou Brandlin – pesquisas similares anteriores exigiam luz laser extremamente potente, o que est longe da proposta da fotossntese artificial. “Alm disso, as cargas na molcula permanecem estveis por tempo suficiente para serem usadas em outras reaes qumicas,” completou o pesquisador.
O prximo passo usar a substncia para criar um sistema de fotossntese artificial integrado. Isso ajudar a compreender completamente as transferncias de eltrons, que so essenciais para a fotossntese artificial. “Esperamos que isso nos ajude a contribuir para novas perspectivas para um futuro energtico sustentvel,” disse o professor Oliver Wenger.
Bibliografia:
Artigo: Photoinduced Double Charge Accumulation in a Molecular Compound
Autores: Mathis Brandlin, Bjorn Pfund, Oliver S. Wenger
Revista: Nature Chemistry
DOI: 10.1038/s41557-025-01912-x
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