✨ Principais destaques:
- Pesquisadores descobriram uma forma de “quebrar” o hidrogênio usando luz, sem precisar de altas temperaturas ou pressões.
- A técnica pode transformar gás carbônico (CO₂) em produtos valiosos como etano e etileno, reduzindo custos e emissões.
- O processo abre caminho para uma revolução na indústria química, aproveitando até mesmo a energia solar.
O desafio de controlar o hidrogênio
O hidrogênio (H₂) é um dos elementos mais importantes da indústria química. Estima-se que um quarto de todos os processos químicos do mundo envolvam pelo menos uma etapa de hidrogenação — reações que dependem da quebra da molécula de hidrogênio.
Essa quebra pode acontecer de duas formas:
- Homolítica, quando a molécula se divide em duas partes iguais.
- Heterolítica, quando a divisão gera espécies carregadas, altamente reativas, capazes de produzir compostos químicos mais sofisticados.
O problema é que a dissociação heterolítica normalmente exige altas temperaturas e pressões, o que consome muita energia e traz riscos de segurança.
A solução: luz como ferramenta química
Um grupo de cientistas do Instituto de Física Química de Dalian (China), em parceria com a Universidade de Trieste (Itália), encontrou uma saída engenhosa: usar luz ultravioleta para induzir a quebra do hidrogênio em condições normais de temperatura.
Eles utilizaram um material chamado dióxido de titânio (TiO₂) com nanopartículas de ouro. Quando iluminado com UV, os elétrons se movem do TiO₂ para o ouro, enquanto as “lacunas” (buracos eletrônicos) ficam presas em defeitos da estrutura.
Essa separação cria pares elétron-buraco que, juntos, conseguem realizar a dissociação heterolítica do H₂.
O mais impressionante: a eficiência do processo cresce quase de forma linear com a intensidade da luz, confirmando que se trata de um fenômeno fotocatalítico — ou seja, movido pela energia da luz.
Transformando CO₂ em produtos valiosos
Além de provar que a técnica funciona, os cientistas foram além: usaram o hidrogênio ativado para reduzir o gás carbônico (CO₂), um dos grandes vilões do aquecimento global.
O resultado foi surpreendente: o CO₂ foi convertido quase totalmente em etano, e depois, em uma etapa seguinte, transformado em etileno com rendimento acima de 99% e tudo isso em temperatura ambiente, sob luz ultravioleta, por mais de 1.500 horas de reação contínua.
E não para por aí: a equipe mostrou que o método também pode funcionar com luz visível e até com energia solar direta, alcançando seletividade de até 90% na produção de etano.
Segundo o professor Wang Feng, líder do estudo, essa descoberta pode abrir caminho para uma indústria química mais limpa e eficiente, reduzindo custos energéticos e emissões de carbono.
