Reator solar integrado promete revolucionar produção de químicos limpos

Uma inovação promissora no campo da química sustentável está em desenvolvimento na Queen Mary University of London. Liderada pelo Dr. Lin Su, a pesquisa descreve um reator solar integrado que utiliza Escherichia coli (E. coli) geneticamente modificada para transformar CO₂ em energia utilizável, abrindo caminho para a produção de produtos químicos, plásticos e alimentos de forma ambientalmente limpa.

O dispositivo combina uma célula solar orgânica, um eletrodo semicondutor, duas enzimas e a bactéria E. coli modificada. Este sistema transforma CO₂ e água em biomassa viva, replicando as etapas da fotossíntese natural sem a necessidade de plantas ou algas. Segundo o portal phys.org, essa tecnologia pode substituir a indústria química tradicional, que atualmente depende de combustíveis fósseis.

O reator solar realiza três reações em um único líquido. A luz solar divide a água em um eletrodo, liberando oxigênio para a respiração das bactérias. Em outro eletrodo, uma enzima captura CO₂ e o converte em formiato, um pequeno composto que armazena energia solar e serve de combustível para as bactérias. As bactérias consomem o formiato, utilizam o oxigênio gerado e empregam a energia para crescer a partir do CO₂ dissolvido no líquido.

Dr. Lin Su destacou que o desafio anterior era que a química solar liberava íons metálicos tóxicos, prejudiciais às bactérias. No entanto, o novo sistema permite que o reator e as bactérias coexistam em um único recipiente, utilizando apenas luz solar, água e CO₂ para criar biomassa viva de forma segura. A tecnologia ainda está em fase inicial, com produção limitada e operação de curto prazo, mas demonstra grande potencial.

Dr. Celine Wing See Yeung, da Universidade de Cambridge, afirmou que o projeto é resultado de anos de pesquisa em fotovoltaicos orgânicos e biologia sintética. Professor Ron Milo, do Instituto Weizmann de Ciências, ressaltou que essa integração é crucial para tecnologias de produção sustentável, podendo revolucionar a forma como alimentos são produzidos, economizando terra e água.

O estudo, publicado no Journal of the American Chemical Society, revela que a combinação de absorvedores de luz sintéticos com microrganismos não fotossintéticos pode impulsionar a reação central da fotossíntese natural. Essa abordagem interdisciplinar abre novas oportunidades para a produção de produtos químicos de alto valor por meio de sistemas semi-biológicos, promovendo a fabricação sustentável.