Os cientistas do Instituto Max-Planck de Colóides e Interfaces (MPIKG), Alemanha, conseguiram produzir hidrogênio a partir da água, irradiando esta com a luz do sol e com a ajuda de um dos mais velhos polímeros artificiais conhecido: o nitreto de carbono, fabricado pela primeira vez em 1834 por Justus Liebig e que serve como vantajoso catalisador. "O mais importante no nitreto de carbono é sua estabilidade frente a água, mesmo em condições ácidas ou básicas extremas. Além disso, pode ser fabricado facilmente e a baixo custo", explica Xinchen Wang, cujo grupo de trabalho realizou as experiências em colaboração com a Universidade de Tóquio (Japão) e a Universidade de Fuzhou (China).

O nitreto de carbono necessita da luz do sol para fabricar hidrogênio a partir da água. Uma substância que os químicos designam como reativa consumível (do alemão Opfrreagenz) absorve o oxigênio da água. Até o presente, nos procedimentos tradicionais, o uso de metais preciosos (como a platina) era necessário para catalisar a produção de hidrogênio, ao lado de um semicondutor inorgânico que servia de antena para a luz do sol. Ora, o nitreto de carbono preenche essas duas condições ao mesmo tempo. Além disso, enquanto semicondutor orgânico, ele é francamente mais estável e mais fácil de fabricar que as substâncias inorgânicas empregadas habitualmente.

Não obstante, as cubas de reação do Instituto Max-Planck produzirem apenas quatro micromoles de hidrogênio por hora. "Nosso rendimento não é certamente tão elevado quanto aqueles obtidos com os procedimentos já estabelecidos", admite Xinchen Wang. "Mas mostramos que o hidrogênio pode ser fabricado com a ajuda de uma única substância orgânica." Quando os pesquisadores utilizam as quantidades habituais de platina como catalisador, o rendimento é duplicado por sete. Assim, se ganha pouco com o novo método em relação aos procedimentos existentes, porque estes utilizam quantidades análogas de metais preciosos. É por isso que Wang e seus colaboradores se voltam, doravante, para o aumento da eficiência do nitreto de carbono, aumentando sua superfície ativa.

"Conheceremos ótimos avanços técnicos se pudermos decompor a água diretamente em hidrogênio e oxigênio elementar", explica Wang. Em seguida os químicos poderiam trabalhar sem reativo consumível - que até o presente absorve o oxigênio. Não obstante, precisaria então oxidar o oxigênio, como o fazem as plantas na fotossíntese. Essa oxidação seria possível a partir de nitreto de carbono unicamente, conforme as estimativas dos pesquisadores. Entretanto, atualmente suas experiências precisam ainda de um catalisador suplementar.

O nitreto de carbono gera o hidrogênio quando a água é irradiada com luz solar.

Créditos: Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung.

O hidrogênio é considerado como uma das principais fontes de energia do futuro. De fato, ele é rico em energia - um quilograma de hidrogênio contém aproximadamente três vezes mais energia que um quilograma de petróleo - e limpo - sua combustão não gera senão vapor d'água. Além disso, sendo produzível a partir da água, é disponível em quantidades quase ilimitadas. Assim, o hidrogênio é o portador de numerosas esperanças, porque dará uma resposta a dois dos principais desafios energéticos do século XXI: o esgotamento progressivo das fontes de energias não renováveis, e a emissão de gás de efeito estufa causado pelas fontes de energia utilizadas atualmente. Entretanto, a fabricação do hidrogênio coloca alguns problemas importantes. De fato, o hidrogênio aparece na Terra unicamente sob forma composta, como a água. Não se trata, portanto, de uma fonte de energia primária, contrariamente às energias fósseis, mas de um meio de estocagem de energia, como uma bateria. Ora, para extrair energia por meio de pilhas a combustíveis, é necessário dispor de hidrogênio puro, de preferência ele mesmo produzido com a ajuda de fontes de energias renováveis como a luz do sol.

Press Release Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung (http://www.mpikg-golm.mpg.de/aktuelles/nachrichten/index.html), consultado em fevereiro de 2009 (Tradução - MIA).

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