Em princípio, esse mecanismo ajudaria a solucionar o aquecimento global, já que apenas luz solar e água são necessárias para gerar energia; o subproduto é o oxigênio, e a descarga resultante posteriormente da queima de hidrogênio em uma célula de combustível é a água. O problema é que células solares comerciais contêm dispendiosos cristais de silício. E os eletrolisadores estão cheios de platina, o metal nobre que até hoje é o melhor material para catalisar a reação de decomposição da água, mas uma onça troy (31,10... gramas) desse material custa cerca de US$ 1,5 mil (perto de R$ 2,7 mil).
Isso significa que a estação de hidrogênio solar da Honda jamais inundará o mundo de energia. Lewis calcula que, para atender à demanda global, futuros dispositivos de combustível solar teriam de custar menos de US$ 1 por 0,09 m2 de superfície coletora de luz solar, além de terem capacidade de converter 10% da energia dessa luz em combustível químico. Para isso, será necessária uma tecnologia fundamentalmente nova, aplicável em grande escala, como películas ou “carpetes” produzidos com materiais baratos. Ou, como diz Harry A. Atwater, Jr., colega de Lewis no Caltech, “precisamos pensar em batatas-chips, não chips de silício”.
EM BUSCA DE UM CATALISADOR
A PROCURA POR UMA TECNOLOGIA como essa ainda é incipiente, apesar de várias décadas de trabalhos intermitentes. Daniel G. Nocera, do Massachusetts Institute of Technology (MIT) e um colega descobriram em 2008 uma combinação barata de fosfato e cobalto, capaz de catalisar a produção de oxigênio – etapa necessária da reação para decompor a água. Embora o dispositivo do protótipo fosse apenas parte do quebra-cabeça – os pesquisadores não encontraram um catalisador melhor para liberar hidrogênio, o combustível de fato – o MIT o apregoou como um “importante salto” rumo à “fotossíntese artificial”. Nocera chegou a prever que, em breve, os americanos estariam produzindo hidrogênio para os seus carros utilizando equipamentos de fundo de quintal e a preços razoáveis. Essas alegações ousadas não foram bem recebidas por alguns peritos em energia solar. Eles insistem em que as pesquisas ainda têm décadas pela frente. Outros são mais teimosos: o Departamento de Energia e a empresa de capital de risco Polaris Venture Partners apoiam o atual trabalho de Nocera na Sun Catalytix, uma empresa que ele criou em Cambridge, Massachusetts.
No Caltech, enquanto isso, Lewis vem trabalhando em um meio de coletar e converter os fótons solares – primeiro passo em qualquer dispositivo de combustível solar – muito mais barato que células solares convencionais de silício cristalino. Ele projetou e produziu um coletor de nanofios de silício embutidos em uma película de plástico transparente que, quando expandido, pode ser “enrolado e desenrolado como um cobertor” [ver box na página ao lado]. Seus nanofios podem converter luz em energia elétrica com efi ciência de 7%. Isso literalmente empalidece diante de uma comparação com células solares comerciais, que chegam a uma eficiência de até 20%. Mas se o material pudesse ser produzido em escala suficientemente barata – aquelas lâminas que saem rolando de uma prensa como jornais – uma eficiência mais baixa poderia ser aceitável.
Isso significa que a estação de hidrogênio solar da Honda jamais inundará o mundo de energia. Lewis calcula que, para atender à demanda global, futuros dispositivos de combustível solar teriam de custar menos de US$ 1 por 0,09 m2 de superfície coletora de luz solar, além de terem capacidade de converter 10% da energia dessa luz em combustível químico. Para isso, será necessária uma tecnologia fundamentalmente nova, aplicável em grande escala, como películas ou “carpetes” produzidos com materiais baratos. Ou, como diz Harry A. Atwater, Jr., colega de Lewis no Caltech, “precisamos pensar em batatas-chips, não chips de silício”.
EM BUSCA DE UM CATALISADOR
A PROCURA POR UMA TECNOLOGIA como essa ainda é incipiente, apesar de várias décadas de trabalhos intermitentes. Daniel G. Nocera, do Massachusetts Institute of Technology (MIT) e um colega descobriram em 2008 uma combinação barata de fosfato e cobalto, capaz de catalisar a produção de oxigênio – etapa necessária da reação para decompor a água. Embora o dispositivo do protótipo fosse apenas parte do quebra-cabeça – os pesquisadores não encontraram um catalisador melhor para liberar hidrogênio, o combustível de fato – o MIT o apregoou como um “importante salto” rumo à “fotossíntese artificial”. Nocera chegou a prever que, em breve, os americanos estariam produzindo hidrogênio para os seus carros utilizando equipamentos de fundo de quintal e a preços razoáveis. Essas alegações ousadas não foram bem recebidas por alguns peritos em energia solar. Eles insistem em que as pesquisas ainda têm décadas pela frente. Outros são mais teimosos: o Departamento de Energia e a empresa de capital de risco Polaris Venture Partners apoiam o atual trabalho de Nocera na Sun Catalytix, uma empresa que ele criou em Cambridge, Massachusetts.
No Caltech, enquanto isso, Lewis vem trabalhando em um meio de coletar e converter os fótons solares – primeiro passo em qualquer dispositivo de combustível solar – muito mais barato que células solares convencionais de silício cristalino. Ele projetou e produziu um coletor de nanofios de silício embutidos em uma película de plástico transparente que, quando expandido, pode ser “enrolado e desenrolado como um cobertor” [ver box na página ao lado]. Seus nanofios podem converter luz em energia elétrica com efi ciência de 7%. Isso literalmente empalidece diante de uma comparação com células solares comerciais, que chegam a uma eficiência de até 20%. Mas se o material pudesse ser produzido em escala suficientemente barata – aquelas lâminas que saem rolando de uma prensa como jornais – uma eficiência mais baixa poderia ser aceitável.
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