Em relação as folhas artificiais, existem diversas abordagens e dispositivos capazes de fazer fotossíntese artificial para produzir combustível ou gerar eletricidade.
Um desses casos incide na substituição de semicondutores das células solares por compostos de proteína que são extraídos do complexo natural realizado pela fotossíntese de plantas ou algas.
Nesse sentido, Tim Kotthe, Sascha Poller, Fangyuan Zhao, Philippe Fortgang, Matthias Rogner, Wolfgang Schuhmann, Nicolas Plumeré, da Universidade Ruhr, na Alemanha, criaram no ano passado, uma biocélula híbrida que utiliza materiais sintéticos e biológico.
Estudo complexo
Kothe e a sua equipe isolaram uma proteína PS 1 (photosystem 1), a partir de cianobactérias termofílicas que nascem no Japão durante o verão. Assim, a PS 1 absorve a luz e usa energia para a conversão de dióxido de carbono em biomassa.
Agora, a equipe de pesquisadores segue em frente na busca por células artificiais, pois as biocélulas solares passaram da casa dos nanowatts gerados para microwatts.
Para melhorar o desempenho, a equipe ajustou a matriz artificial, criada a partir de hidrogéis redox, que dão sustentação às proteínas PS1. Isso permitiu criar um ambiente mais próximo ao natural para que as proteínas fotossintéticas gerassem mais energia.
As propriedades hidrofóbicas do hidrogel foram controladas através do ajuste do pH, chegando mais próximo ao ambiente exigido pelo fotossistema natural. Assim, as fotocorrentes produzidas foram as mais elevadas nos bio-fotoeletrodos artificiais, sendo que a taxa de elétrons excedeu em uma ordem de magnitude em relação a taxa observada na natureza (335±14 e− s−1).
Utilidade
Por enquanto, as células fotovoltaicas de silício vão continuar a superar as biocélulas solares, tanto em eficiência como em estabilidade. Dessa maneira, essas células poderão ser usadas no futuro para gerar energia para equipamentos médicos, como sensores implantados em lentes de contato.
