Química impulsionada pelo sol, por um futuro sustentável.

Um grupo de químicos europeus, incluindo o Prof. Joost Reek, da área prioritária de pesquisa da Universidade de Amsterdã, Chemistry Sustentável publicou recentemente um white paper sobre Solar-Driven Chemistry (pdf download). Eles mostram que é possível, e até mesmo necessário para um futuro sustentável, conduzir reações químicas usando a energia solar.

Em uma visão geral de menos de vinte páginas, os químicos identificam as oportunidades e os desafios desse conceito visionário que, a longo prazo, poderá substituir os combustíveis fósseis como a principal fonte de combustíveis, produtos químicos e materiais.

O white paper resulta de apresentações em um workshop de brainstorming sobre Solar-driven Chemistry em Berlim organizado pela Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) e pela Associação Européia de Ciências Químicas e Moleculares (EuCheMS). Joost Reek, do Instituto Van 't Hoff de Ciências Moleculares, estava entre os especialistas internacionais que participaram deste workshop.

Professor Reek é um pesquisador líder no campo da química solar, que foi sublinhado no início deste ano pela publicação na Science Advances sobre um catalisador de imitação de enzima bio-inspirado para a produção de hidrogênio. Mais recentemente, ele atuou como editor convidado de uma edição especial da ChemPlusChem em sistemas catalíticos para divisão de água. Ele é o coordenador da Área de Prioridade de Pesquisa da Universidade de Amsterdã e liderou o tema de pesquisa de fotossíntese artificial da iniciativa de pesquisa nacional holandesa BioSolarCells.

De acordo com o professor Reek, o artigo da EuCheMS identifica os avanços científicos tão necessários que são cruciais para tornar a química orientada por energia solar uma realidade futura. "Ele reflete os resultados de nossa pesquisa em Química Sustentável na UvA, onde combinamos os esforços de dezenas de pesquisadores em catálise homogênea e heterogênea, fotônica molecular e química teórica. Realizamos progressos nos níveis fundamental e tecnológico, mas é necessário muito mais esforço para estabelecer uma comunidade química européia realmente significativa em pesquisa e indústria ". Reek espera que o whitepaper permita ao EuCheMS aumentar a conscientização com os formuladores de políticas da UE, o que, esperamos, resultará na alocação de futuros fundos de pesquisa. 

Novas moléculas

Como uma ilustração da relevância da pesquisa neste campo, Reek menciona o recente licenciamento de uma patente de novas moléculas para geração de hidrogênio movida a energia solar para a empresa francesa PorphyChem. Outro exemplo é um novo projeto para o desenvolvimento de uma chamada célula fotoeletroquímica sensibilizada por corantes moleculares (DSPEC) capaz de reduzir o CO2 ao metanol (ou ácido fórmico ou mesmo alcanos). A Organização Holandesa de Pesquisa Científica NWO financiou a pesquisa sob a supervisão de Reek com meio milhão de euros. Está sendo conduzido em cooperação com a empresa química alemã Merck e com os institutos de pesquisa holandeses ECN e FOM-AMOLF.

Os dois últimos formaram uma parceria com a UvA e a Vrije Universiteit Amsterdam, no consórcio Solardam, para colher energia do sol, gerando eletricidade e combustível por meio de combinações de energia fotovoltaica, fotocatálise e fotossíntese. Como o professor Van Reek aponta, esta é uma ilustração do esforço multidisciplinar que é essencial no campo da química movida a energia solar. 

Enormes benefícios

O artigo técnico EuCheMS afirma que a condução de reações químicas pela energia do sol é crucial para garantir o bem-estar das futuras gerações.

A Química movida a energia solar implica um esforço científico e tecnológico inovador a longo prazo, mas permitirá a substituição progressiva de combustíveis fósseis. Terá também um grande impacto na redução das emissões de gases com efeito de estufa, com enormes benefícios ambientais, sociais e econômicos.

De acordo com o documento, a química orientada pela energia solar pode aumentar a competitividade e a sustentabilidade do sistema industrial europeu. Pode criar competitividade orientada para o conhecimento para a produção industrial da Europa, preservando simultaneamente o emprego e o ambiente.

No entanto, requer um apoio forte, concertado e não convencional para a pesquisa básica e aplicada. O whitepaper exige uma abordagem ampla, integrada e sinérgica, abrangendo catálise, eletroquímica, fotoquímica e nanociências, em conjunto com a física de semicondutores, engenharia, biociências e ciências sociais.

Universidade de Amsterdã. Postado: 08 de nov. De 2016.

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