Um reator em forma de célula
Cientistas construíram um minúsculo nanorreator que imita a estrutura de células vivas para produzir peróxido de hidrogênio usando apenas luz solar e água. O reator oco tem um núcleo de sulfeto de cádmio revestido com polidopamina. Ele combina uma cavidade de captura de luz com uma casca de retransmissão de prótons que trabalham juntas para conduzir a reação química.
A equipe, do Instituto de Física Química de Dalian da Academia Chinesa de Ciências, publicou os resultados no Journal of the American Chemical Society. O reator alcançou uma taxa de fotossíntese de peróxido de hidrogênio de 3,24 milimoles por grama de catalisador por hora.
Por que o peróxido de hidrogênio é importante
O peróxido de hidrogênio é um dos produtos químicos industriais mais utilizados. Ele aparece em branqueamento, desinfecção, tratamento de água e fabricação de eletrônicos. A produção convencional depende de processos intensivos em energia ligados a combustíveis fósseis, e o produto químico é frequentemente transportado em forma concentrada, o que acarreta riscos.
Produzir peróxido de hidrogênio no local a partir de luz solar e água eliminaria grande parte desse custo e perigo. Como o novo sistema funciona com luz visível e água, ele evita reagentes agressivos e insumos de alta energia.
Do laboratório ao uso prático
Os pesquisadores incorporaram o nanorreator em um hidrogel reciclável. Eles dizem que o sistema à base de gel continuou produzindo peróxido de hidrogênio de forma constante sob luz solar natural ao ar livre, o que move a tecnologia além de uma curiosidade de laboratório.
A abordagem é um passo em direção à fotossíntese artificial, onde materiais projetados capturam a luz solar como as folhas. Se for ampliado, reatores movidos a luz solar poderiam produzir peróxido de hidrogênio localmente e sob demanda, reduzindo a dependência de combustíveis fósseis e transporte perigoso. A equipe diz que os mesmos princípios de design poderiam ser aplicados a outras reações químicas, abrindo novos caminhos para a fabricação mais limpa.