Lembre-se da expressão "aos trancos e barrancos"? Este é, aproximadamente, o caso do desenvolvimento de tecnologias baseadas em nanopartículas.
Às vezes parece que os cientistas mudam as fundações do universo, forçando as leis físicas básicas a dar lugar ao gênio humano. Desenvolvimentos interessantes aparecem na junção da biologia e da física.
O Instituto de Fisiologia Vegetal da Academia Russa de Ciências apresentou um promissor desenvolvimento da produção de biocombustíveis com base em complexos nanobiomoleculares que operam com energia solar.
Os resultados completos da pesquisa estão disponíveis em journals.elsevier.com.
A deterioração constante da situação ecológica, juntamente com o rápido desenvolvimento da economia, requer a criação de energia barata e segura. A Russian Science Foundation fornece subsídios para esses desenvolvimentos.
Segundo os cientistas, a maneira mais eficaz de obter energia barata é criar objetos capazes de conduzir a fotobiosíntese, imitar a fotossíntese e usar a luz solar para separar a água em oxigênio e hidrogênio atômico. Supõe-se que os complexos artificiais de evolução do oxigênio serão muito mais resistentes aos fatores de estresse em comparação com seus protótipos naturais.
Isso aumentará o rendimento do hidrogênio com o mesmo volume de água e luz consumida. Este efeito torna-se possível com a expansão do espectro de radiação solar utilizado. Modificações nano-moleculares da clorofila alcançarão os resultados desejados.
De acordo com o autor do artigo, Suleiman Allahverdiyev, que é o autor do projeto, o grupo desenvolveu catalisadores testados em uma série de experimentos, que consistem em compostos orgânicos-metálicos. Complexos nanoestruturados foram introduzidos em polipeptídeos criados artificialmente e funcionaram como parte de amostras de vegetação e bactérias.
Todas as amostras são capazes de acelerar a decomposição da água. De fato, os cientistas criaram um protótipo de um reator vivo para produzir biocombustíveis.
Processos que produzem hidrogênio são usados por um longo tempo. Os iniciadores são uma fonte comum, como carvão ou eletricidade. Pesquisadores melhoraram sistemas fotoeletroquímicos usando nanotecnologia. O protótipo foi baseado em nanocomplexos de óxido de titânio, que foram dopados com nitrogênio.
A estrutura resultante pode ser considerada um análogo dos componentes da planta e funciona pela energia do sol. A importância do desenvolvimento reside na inesgotabilidade do recurso energético e na capacidade de criar fontes em áreas despovoadas do planeta.
Durante os experimentos, não apenas uma amostra de trabalho foi criada, mas uma estrutura capaz de operar de forma estável por 14 a 15 dias. Estudos têm mostrado a possibilidade de modificar a clorofila com a obtenção de propriedades únicas - o nanocomplexo é capaz de absorver fótons de baixa energia.
Os cientistas planejam continuar a trabalhar no sentido de expandir o espectro da radiação absorvida: região de infravermelho próximo e vermelho intenso.
Os estudos foram conduzidos em conjunto com as universidades de Tabriz e do Azerbaijão, a Universidade de Tecnologia da Austrália, a Universidade de Marburg. A aplicação de esforços conjuntos mostrou uma oportunidade real de criar amostras de trabalho a curto prazo.
Talvez em breve, as infinitas areias do Saara ou de Gobi sejam cobertas com nanoestruturas modificadas, dando biocombustíveis baratos.
