Cientistas da Universidade Estadual do Oregon desenvolveram um material capaz de converter luz solar e água em energia limpa de forma altamente eficiente. Liderada por Kyriakos Stylianou, a equipe criou um fotocatalisador que permite a produção rápida de hidrogênio, um combustível essencial para células de energia automotivas e a fabricação de produtos químicos como a amônia.
A chave do processo está em um tipo especial de material conhecido como estrutura metal-orgânica (MOF). Esses materiais são compostos de íons metálicos rodeados por moléculas orgânicas, criando poros em nanoescala que podem ser ajustados para diferentes aplicações. Os pesquisadores usaram um MOF para criar uma heterojunção de óxido metálico, combinando dois materiais com propriedades complementares para dividir água em hidrogênio quando expostos à luz solar.
O novo catalisador, RTTA, combina óxido de rutênio e óxido de titânio dopados com enxofre e nitrogênio. Entre as várias combinações testadas, o RTTA-1, com menor teor de óxido de rutênio, demonstrou a maior eficiência na produção de hidrogênio, com um rendimento quântico de 10%. Isso significa que 10% dos fótons que o atingem contribuem para a produção de hidrogênio, uma alternativa mais limpa ao método convencional que utiliza gás natural, conhecido por gerar dióxido de carbono.
Embora a eletrocatálise atual dependa de eletricidade, a fotocatálise aproveita a abundante energia solar, tornando o processo mais sustentável. O custo de produção de hidrogênio verde ainda é mais alto, mas o uso mínimo de óxido de rutênio no novo fotocatalisador pode tornar essa abordagem mais viável economicamente.
A pesquisa foi publicada na revista Angewandte Chemie, que destaca que, se o catalisador mostrar estabilidade e reprodutibilidade, a pequena quantidade de óxido de rutênio necessária se tornará um fator menos significativo em termos de custo.
