Criada célula solar com uma única molécula

O fotossistema-I é excitado opticamente por um eletrodo (no alto). Cada elétron é transferido passo a passo em apenas 16 nanossegundos.[Imagem: Christoph Hohmann/Nanosystems Initiative Munich]

Proteína fotossintética

Pesquisadores alemães construíram uma célula solar molecular, formada por uma única proteína fotossintética.

As proteínas recebem os fótons da luz solar e liberam correntes de elétrons de forma muito eficiente.

A molécula utilizada é conhecida como centro de reação fotossintética-I, essencialmente uma clorofila encontrada nas membranas dos cloroplastos de cianobactérias.

Plantas, algas e algumas bactérias usam a fotossíntese para converter a energia solar na energia química que precisam para viver.

Joachim Reichert e seus colegas da Universidade Técnica de Munique estão estudando os primeiros passos desse processo, quando a luz é absorvida e os elétrons são liberados.

O objetivo final do estudo é criar formas de imitar esse processo, por meio de mecanismos conhecidos como fotossíntese artificial.

Imitação celular

Até agora, ninguém havia conseguido montar experimentos sensíveis o suficiente para medir as fotocorrentes geradas por uma única proteína.

A equipe alemã fez isto conectando a proteína a eletrodos de ouro por meio de grupos cisteína. A seguir, eles usaram a ponta de um microscópio de rastreamento para medir a corrente.

O experimento dá informações importantes sobre os sistemas fotossintéticos naturais, o que pode ajudar a projetar sistemas artificiais que imitem o mecanismo.

Contudo, dificilmente essas células solares moleculares se tornarão a base para sistemas práticos de geração de energia.

Isso porque as proteínas são muito sensíveis, degradando-se rapidamente fora de suas condições naturais nos organismos vivos.

Bibliografia:

Photocurrent of a single photosynthetic protein
Daniel Gerster, Joachim Reichert, Hai Bi, Johannes V. Barth, Simone M. Kaniber, Alexander W. Holleitner, Iris Visoly-Fisher, Shlomi Sergani, Itai Carmeli
Nature Nanotechnology
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nnano.2012.165