Cientistas desenvolvem folha artificial capaz de produzir água potável e hidrogênio simultaneamente

A busca por soluções sustentáveis e inovadoras para a produção de energia limpa e a disponibilidade de água potável ganhou um novo capítulo graças a uma equipe de pesquisadores da Universidade de Cambridge, no Reino Unido. Em 2022, eles apresentaram ao mundo uma “folha artificial” capaz de produzir combustível limpo usando energia solar. Desde então, o trabalho progrediu e essa folha artificial agora não só produz hidrogênio, um combustível limpo, mas também fornece água potável enquanto flutua sobre a superfície.

A complexidade da produção de combustíveis solares e purificação de água em um único dispositivo

O novo protótipo desenvolvido pela equipe de pesquisa da Universidade de Cambridge destaca-se por sua capacidade de operar a partir de fontes poluídas ou de água do mar, enquanto simultaneamente produz água potável. Esta conquista é um resultado direto das inovações anteriores da equipe, que incluem uma folha artificial que produz gás de síntese, um reator solar que gera combustível limpo e até mesmo uma nova forma de fotossíntese semi-artificial.

Combinar a produção de combustíveis solares e a purificação de água em um único dispositivo é uma tarefa desafiadora, principalmente devido à quebra das moléculas da água em hidrogênio e oxigênio. Este processo normalmente requer água completamente pura, pois qualquer contaminante pode prejudicar o catalisador, comprometendo o funcionamento do sistema.

Entenda como funciona a tecnologia que imita uma folha real

A equipe de pesquisadores de Cambridge superou esse desafio depositando um fotocatalisador em uma malha de carbono nanoestruturada. Esta malha porosa de carbono, tratada para repelir a água, não apenas ajuda o fotocatalisador a flutuar, mas também o mantém afastado da água abaixo, impedindo que contaminantes interfiram em seu desempenho.

Para maximizar a absorção de luz solar, uma camada absorvedora de raios UV foi adicionada. Essa camada é responsável por quebrar as moléculas de água e produzir hidrogênio, enquanto o restante da luz é transmitido para a parte inferior do dispositivo, onde vaporiza a água.

“Dessa forma, estamos aproveitando melhor a luz — obtendo vapor para a produção de hidrogênio e o restante se converte em vapor de água”, explicou Chanon Pornrungroj, principal responsável por essas últimas inovações. “Desta forma, estamos realmente imitando uma folha real, já que agora conseguimos incorporar o processo de transpiração.”

Benefícios da nova tecnologia

Os benefícios potenciais dessa folha artificial são vastos. Em regiões remotas ou em desenvolvimento, onde a água potável é escassa e a infraestrutura para a purificação da água é limitada, essa inovação pode representar uma solução transformadora. “Um dispositivo que possa funcionar usando água contaminada pode resolver dois problemas ao mesmo tempo: pode dividir a água para produzir combustível limpo e pode produzir água potável”, destacou Ariffin Annuar, membro da equipe de pesquisa.

O desenvolvimento dessa folha artificial aquática é um testemunho do poder da pesquisa e da inovação quando se trata de enfrentar desafios globais prementes. À medida que o mundo busca maneiras mais sustentáveis de gerar energia e fornecer água potável a comunidades em todo o mundo, esta conquista da Universidade de Cambridge destaca-se como um avanço promissor. A capacidade de produzir combustível limpo e água potável simultaneamente pode ter um impacto profundo na melhoria das condições de vida em diversas partes do planeta.

A transformação da água contaminada em água potável

A folha artificial desenvolvida pela equipe de pesquisadores da Universidade de Cambridge representa um marco notável na busca por soluções sustentáveis para os desafios energéticos e de água potável que o mundo enfrenta. Ao transformar água contaminada ou água do mar em hidrogênio limpo e água purificada, essa inovação promete um futuro mais verde e mais saudável. Com o potencial de beneficiar comunidades em todo o mundo, esta folha artificial é um exemplo inspirador do que a ciência e a tecnologia podem alcançar quando se unem em prol do bem-estar global.