Tido como promissora há décadas, a tecnologia da fotossíntese artificial acaba de criar o primeiro projeto prático para separação fotoeletroquímica da água, usando energia solar para produzir hidrogênio.
Este é um passo decisivo para a aplicação da tecnologia em escala comercial, tornando realidade a promessa de criação de uma fonte de energia sustentável e totalmente limpa.
A fotossíntese artificial emprega uma combinação de células solares e de eletrolisadores, convertendo diretamente a energia solar no “meio de armazenamento universal”, o hidrogênio, que pode ser queimado ou usado em células a combustível para produzir eletricidade sem poluição.
O conceito apresentado por uma equipe alemã é flexível tanto no que diz respeito aos materiais utilizados, como ao tamanho do sistema.
Usina modular
O sistema criado por Burga Turan e seus colegas da Universidade Julich é bastante diferente das abordagens em escala de laboratório apresentadas até agora.
Em vez de pequenos componentes individuais interligados por fios, Turan idealizou um sistema compacto e autônomo, construído com materiais facilmente disponíveis e de baixo custo, e permitindo a conexão de qualquer tipo de célula solar.
Com uma área superficial de 64 cm², o protótipo ainda parece ser pequeno para um projeto que se apresenta como a caminho do uso prático, mas a vantagem está justamente nesse esquema modular: basta repetir a unidade básica e ir conectando uma por uma, até se alcançar a potência desejada.
Lançamento no mercado
No momento, a eficiência na conversão solar para hidrogênio do protótipo é de 3,9%.
Se parece pouco, é bom lembrar que a fotossíntese natural só atinge uma eficiência de 1%. Além disso, a equipe afirma que já tem planos para que essa eficiência chegue a 10% dentro de um período de tempo “relativamente curto”.
Isto sem contar a possibilidade de tirar proveito do desenvolvimento de novas categorias de células solares, como as de perovskitas, que já bateram na casa dos 20% de eficiência em protótipos de laboratório.
“Esta é uma das grandes vantagens do novo design, que permite que os dois componentes principais sejam otimizados separadamente: a parte fotovoltaica, que produz eletricidade a partir da energia solar, e a parte eletroquímica, que usa esta energia para a separação da água,” disse Turan.
“Pela primeira vez, estamos trabalhando no sentido de um lançamento no mercado. Nós criamos a base para tornar isto uma realidade,” acrescentou seu colega Jan-Philipp Becker.
Bibliografia:
Upscaling of integrated photoelectrochemical water-splitting devices to large areas
Bugra Turan, Jan-Philipp Becker, Félix Urbain, Friedhelm Finger, Uwe Rau, Stefan Haas
Nature
DOI: 10.1038/NCOMMS12681
Autor: Inovação Tecnológica
