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Na busca de tornar o hidrogênio como fonte alternativa e limpa de combustível, os pesquisadores têm tido problemas sobre como criar hidrogênio utilizável, cuja combustão seria o ideal, já que não se produziria CO₂, mas apenas água. Não se chegou a um modo eficaz de produzir grandes quantidades de hidrogênio, sem que se gasta uma grande quantidade de energia; mesmo porque, motos contínuos só existem na ficção e as Leis da Termodinâmica são invioláveis, mas contornáveis.

Isso não significa dizer que possa gerar energia do nada, mas pode-se otimizar processos, de modo a se obter fontes de energia usando outros tipos de fontes como a luz do Sol.

Novas descobertas de uma equipe de cientistas da Universidade do Tennessee, em Knoxville (preciso dizer o Estado?), e Oak Ridge National Laboratory, no entanto, mostram que a fotossíntese – processo pelo qual as plantas fabricam seus nutrientes – podem funcionar como fonte limpa e sustentável de hidrogênio.

A equipe, liderada pelo Dr. Barry Bruce, professor de bioquímica e biologia celular e molecular na UT Knoxville, descobriu que a máquina interna da fotossíntese pode ser isolada de determinadas algas e, quando acoplado com um catalisador de platina, é capaz de produzir um fornecimento estável de hidrogênio, quando exposto à luz. Os resultados são descritos em uma edição recente da revista Nature Nanotechnology.

Os combustíveis fósseis de hoje foram uma vez, milhões de anos atrás, organismos fotossintetizantes: algas; e não, meus caros, o petróleo não foi formado por dinossauros soterrados. Estas algas utilizavam a radiação solar, em combinação com compostos minerais e gás carbônico, a fim de produzir nutrientes e, de excreta, oxigênio livre (ver Cianobactérias: a origem do oxigênio na Terra). Os cientistas procuram usar o processo de fotossíntese como ponto de partida para gerar energia, abreviando o longo processo fotossintetizante, para depois usar a biomassa como matéria-prima para fabricação de combustíveis renováveis (como biodiesel, álcool etc). As pesquisas geram em torno de ter a fotossíntese já gerando a matéria-prima final do processo.

“Biocombustíveis como muitas pessoas pensam dele agora – plantas de colheita e convertendo seu material lenhoso em açúcares que ficam destilada em combustíveis líquidos – provavelmente não poderá substituir a gasolina como uma importante fonte de combustível”, disse o Dr. Bruce. “Descobrimos que o nosso processo é mais direto e tem o potencial para criar uma quantidade muito maior de combustível utilizando muito menos energia, oferecendo uma vasta gama de benefícios.”

Uma grande vantagem do método de Bruce é que corta dois intermediários chave no processo de utilização de capacidade das plantas de conversão solar. O primeiro intermediário é o tempo necessário para uma central de captação de energia solar crescer e reproduzir-se, então morrem e eventualmente tornam-se combustíveis fósseis. O segundo intermediário é a energia, neste caso, a quantidade substancial de energia necessária para cultivar, colher o material vegetal e processá-lo em biocombustível. Ignorando estas duas opções e diretamente, usando a planta ou algas para gerar combustível limpo pode ser um grande passo à frente.

Outros cientistas têm estudado a possibilidade de usar a fotossíntese como fonte de hidrogênio, mas ainda não encontraram uma maneira de fazer a reação ocorrer de forma eficiente a altas temperaturas que existem em um grande sistema projetado para aproveitar a luz solar.

Bruce e seus colegas descobriram que, iniciando com cianofíceas termofílicas, o que favorece temperaturas mais elevadas, poderiam sustentar a reação em temperaturas de até 55 ºC. Isso é aproximadamente a temperatura em desertos áridos, com alta irradiação solar durante o dia, onde o processo seria mais produtivo. Eles também descobriram o processo foi mais de 10 vezes mais eficiente quando temperatura aumentou, mesmo porque, a energia térmica faz com que as moléculas se agitem mais, promovendo mais choques e servindo como catalisador.

O hidrogênio tem potencial para ser o mais limpo dos combustíveis alternativos ao petróleo, sem produção de gás com efeito de estufa, e novas inovações que permitem a produção em larga escala de hidrogênio estão em fase de desenvolvimento em muitos centros de pesquisa, e este foi mais um grande passo em direção de substituirmos os famigerados (mas atualmente mais eficientes) combustíveis fósseis.

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