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Pesquisadores desenvolvem reator que converte luz solar em combustível

Pesquisadores dos Estados Unidos e da Suíça desenvolveram protótipo de gerador que pode transformar a luz do Sol em combustível que foi demonstrado com sucesso em laboratório. A pesquisa foi publicada na revista Science.

Em um processo semelhante à fotossíntese, a máquina usa raios solares e o metal cério para quebrar as moléculas de dióxido de carbono ou água e transformá-las em combustíveis líquidos que podem ser armazenados e transportados. A pesquisa explica que o novo dispositivo é diferente dos painéis fotovoltaicos (que aproveitam a luz para gerar energia) normais.

Os painéis fotovoltáicos convencionais só podem usar a eletricidade que geram no mesmo local em que estão instalados e não conseguem gerar combustível à noite. O novo reator de energia solar, no entanto, consegue gerar combustível que pode ser armazenado e transportado. E também poderia continuar funcionando no fim do dia.

Modelo
A máquina tem uma janela feita de quartzo e uma cavidade que concentra a luz do sol e a direciona para um cilindro revestido com óxido de cério, um metal de terra rara. O cério tem uma propensão natural a liberar oxigênio quando aquece e absorvê-lo quando esfria. Depois que o metal é aquecido pela luz do sol, dióxido de carbono ou água são bombeados para dentro do recipiente. O cério retira o oxigênio presente nestes elementos enquanto esfria, em uma reação química que cria monóxido de carbono ou hidrogênio.

O hidrogênio produzido pode ser usado para abastecer células de hidrogênio em carros, enquanto a combinação de hidrogênio e monóxido de carbono pode ser usada para criar uma espécie de "gasolina sintética.

Segundo os inventores do reator solar, o aproveitamento das propriedades do cério é o grande avanço científico da pesquisa. Por ser o metal de terra rara mais abundante que há, o cério torna a fabricação do dispositivo mais barata e sua produção mais viável.

Melhorias
No entanto, os pesquisadores dizem que o protótipo ainda é ineficiente, já que o combustível criado aproveita somente entre 0,7% e 0,8% da energia solar que entra no recipiente. A maior parte da energia é perdida pela parede do reator ou pelo desvio da luz solar para fora do aparelho, através da abertura. Mas eles acreditam que a eficiência pode chegar a 19% com melhor isolamento de calor e redução da abertura.

Nesse momento, a máquina já poderia ser produzida comercialmente, segundo a professora Sossina Haile do Instituto de Tecnologia da Califórnia, nos Estados Unidos, que chefiou a pesquisa. "A química do material é perfeita para este processo", diz. Ela afirma que o reator pode ser usado para criar combustíveis para transporte ou ser adotado em usinas de energia, onde o combustível criado com energia solar poderia ficar disponível também à noite.

No entanto, ela acredita que o destino deste e de outros dispositivos em desenvolvimento dependerá de os países adotarem uma política de baixo carbono. "Se tivéssemos uma política de baixo carbono, uma pesquisa desse tipo avançaria muito mais rapidamente", disse ela.

Fotossíntese
Foi sugerido que o dispositivo imita as plantas, que também usam dióxido de carbono, água e luz do sol para criar energia como parte do processo de fotossíntese, mas a professora Haile diz que a analogia é muito simplista. "No sentido mais genérico, há semelhanças, mas elas acabam por aí", afirmou.

Daniel Davies, chefe de tecnologia da companhia fotovoltaica britânica Solar Century, envolvida na pesquisa, diz que o processo foi "muito empolgante". "Acho que a pergunta é onde colocá-lo. Você colocaria seu reator solar no telhado ou seria melhor mantê-lo como uma grande indústria no deserto do Saara e transportar o combustível por navios?", disse. Haile acredita que um reator no telhado poderia produzir até aproximadamente 14 l de combustível por dia.

Apesar do rápido avanço de dispositivos de energia solar, a eficiência, a economia e o armazenamento destes dispositivos ainda são problemas. Outra tentativa de contorná-lo são as usinas solares de nova geração, que foram construídas na Espanha e nos Estados Unidos. Elas utilizam um conjunto de espelhos para concentrar a luz solar em receptores em forma de torres. A luz do sol que entra nas torres movimenta turbinas a vapor.

Um novo projeto espanhol usará sais derretidos para armazenar o calor do sol por até 15 horas, para que a usina possa potencialmente operar à noite.

Fonte: Terra