Folhas artificiais usam clorofila para gerar eletricidade

Folhas artificiais usam clorofila para gerar eletricidade

Célula solar molhada

Pesquisadores demonstraram que tentar imitar mais de perto a natureza pode ser um caminho promissor para a fabricação de células solares mais eficientes.

O que eles chamam de "folhas artificiais" representa um novo tipo de células solares "molhadas", feitas com um gel rico em água, com potencial de serem mais baratas e ambientalmente mais amigáveis do que as células solares à base de silício.

Agora que demonstraram que o conceito funciona, o que a equipe coordenada por pesquisadores da Universidade do Estado da Carolina do Norte, nos Estados Unidos, quer fazer é otimizar suas células solares molhadas, para que elas gerem energia em quantidades práticas.

Folha artificial

A folha artificial é composta por um material flexível feito com um gel à base de água e infundido com moléculas sensíveis à luz.

Para que os elétrons gerados são capturados, produzindo-se uma corrente elétrica, a folha artificial é acoplada a eletrodos de alto rendimento, revestidos por nanotubos de carbono ou grafite.

Para se aproximar ainda mais da natureza, em um dos experimentos os cientistas utilizaram clorofila como molécula fotossensível.

As moléculas sensíveis à luz assumem um estado "excitado" quando são atingidas pelos raios do Sol, produzindo eletricidade, de forma semelhante às moléculas das plantas que usam essa excitação para sintetizar os açúcares que lhes servem de alimento.

Biomimetismo

O Dr. Orlin Velev, coordenador do trabalho, afirma que o objetivo da pesquisa é "aprender a imitar os materiais que a natureza usa para aproveitar a energia solar."

Embora se possa usar moléculas sensíveis à luz sintéticas, Velev afirma que os materiais derivados da natureza, como a clorofila, podem ser mais facilmente integrados nessas folhas artificiais graças à sua matriz de gel aquoso.

"O próximo passo é imitar os mecanismos de autorregeneração encontrados nas plantas," diz Velev. "O outro desafio é ajustar o gel à base de água e as moléculas sensíveis à luz para melhorar a eficiência das células solares."

No início deste ano, um grupo de pesquisadores chineses usou um conceito semelhante para criar folhas semi-artificiais que imitam a fotossíntese para produz hidrogênio.

Bibliografia:

Aqueous soft matter based photovoltaic devices
Hyung-Jun Koo, Orlin D. Velev, Suk Tai Chang, Joseph M. Slocik, Rajesh R. Naik
Journal of Materials Chemistry
Sept. 21, 2010
Vol.: Advance Article
DOI: 10.1039/C0JM01820A

Fonte: www.mundoesolucoes.com