A Ciência fica a um passo de fotossíntese artificial " Seria o fim da fome no planeta?" - Olho Solitário
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A Ciência fica a um passo de fotossíntese artificial " Seria o fim da fome no planeta?"

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Apesar de nossos melhores esforços, células solares fotovoltaicas ainda são caros e apenas moderadamente eficiente. As plantas têm vindo a fazer energia eletroquímica do sol desde tempos imemoriais, o que levou a um grande interesse em duplicar o processo no laboratório. Artificial  fotossíntese  pode vir a ser uma tecnologia importante em qualquer sistema de energia sustentável, e uma equipe do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley deu um grande passo para tornar isso uma realidade com um novo modelo catalítica de óxido de cobalto.

Quando usamos fotovoltaicos tradicionais  painéis solares , os fótons que atingem a superfície produzir elétrons diretamente. A eficiência deste processo é um pouco mais de 20% para os painéis disponíveis comercialmente. As plantas não estão atrás de energia elétrica, mas eles ainda precisam de uma grande quantidade de elétrons para gerar energia bioquímica. Energia em células eucarióticas (como animais e plantas) vem principalmente a partir da molécula de ATP. A esmagadora maioria dos ATP em células é produzida através da cadeia de transporte de elétrons. Isso é o que a fotossíntese artificial está tentando bater - o fluxo de elétrons.

As plantas submetidas a fotossíntese são capazes de catalisar a oxidação enzimática de água em uma estrutura chamada fotossistema II. Quando boa H2O velho é oxidado, você é deixado com quatro elétrons, dois íons de hidrogênio (prótons), e um de oxigênio. Este processo é altamente endotérmico por conta própria, o que significa que você tem que colocar um monte de energia no sistema para fazer isso acontecer. O trabalho em curso na Berkeley National Laboratory é centrado em torno catalisando a oxidação de água, por isso pode ser feito com a luz, assim como em uma planta.

Tem sido conhecido durante algum tempo que nanocristais de óxido de cobalto eram capazes de catalisar a oxidação de água, quando expostos à luz, mas o processo não foi suficientemente bom. Oxidantes de água é um processo de quatro electrões, mas o segundo e terceiro passos foram sempre lento com óxido de cobalto. Através da análise da reação com espectroscopia de infravermelho, a equipe de Berkeley realizado há  diferentes tipos de sítios catalíticos  em uma superfície de óxido de cobalto - alguns são mais rápidos, e os outros são mais lentos. Para oxidar a água de forma mais eficiente, você simplesmente precisa para controlar a estrutura do catalisador para que sua superfície tem mais dos sites rápidos.

Então, você quebrou as moléculas de água, mas e agora? A planta usa os  elétrons  para executar reações redox e para baralhar os prótons ao redor e produzir ATP. O oxigênio é liberado como um produto residual, muito para nosso benefício. Em fotossíntese artificial, a energia dos electrões pode ser  utilizada para gerar os combustíveis  a partir de dióxido de carbono e protão (os iões hidrogênio).

Os pesquisadores suspeitam que um óxido de catalisador de cobalto que foi devidamente criado para produzir sítios catalíticos mais rápido poderia usar a luz disponível de forma mais eficiente do que a energia fotovoltaica. Óxido de cobalto também é abundante e fácil de trabalhar. Resolver este passo intermediário no processo não é a última peça do quebra-cabeça, mas está começando a se unirem.

Fonte: http://2045.com/

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Lúcio Soares

Gosto de pesquisar sobre variados assuntos e principalmente aqueles que a grande mídia não divulga. Desde o inicio com o Blog Olho Solitário tenho aprendido muito e sei que na busca da verdade não estamos sozinhos.

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