O químico Antônio Patrocínio tem apenas 29 anos, mas já se dedica há dez ao desenvolvimento de materiais para conversão de energia solar. Essa década de trabalho foi agora reconhecida pelo governo alemão com o "Green Talents 2012", que premiou 25 jovens cientistas do mundo todo que pesquisam diferentes aspectos do desenvolvimento sustentável.

"Na minha pesquisa, tenho buscado preparar materiais com propriedades químicas e físicas adequadas para serem integrados em dispositivos para a conversão de energia solar", diz Patrocínio, professor da Universidade Federal de Uberlândia.

Atualmente, o químico tem dirigido seus esforços a dois temas de ponta da pesquisa energética: células solares sensibilizadas por corantes e dispositivos para fotossíntese artificial.

Nas células solares convencionais, uma placa de silício é responsável pela absorção da luz e pelo transporte dos elétrons gerados por esse processo, responsáveis pela energia. Para que isso ocorra de maneira eficiente, é necessário que o silício seja de altíssima pureza, o que requer processos caros.

As células sensibilizadas por corantes são pesquisadas há cerca de 20 anos e algumas empresas estrangeiras já produzem produtos baseados nessa tecnologia.
Nelas, a absorção de luz e o transporte de cargas são feitos por componentes diferentes.

"Essa divisão de funções é inspirada nos organismos fotossintéticos [os que usam naturalmente a energia solar, como as plantas] e exclui a necessidade de processos de purificação energeticamente custosos", diz Patrocínio.

As duas células também são diferentes em seu funcionamento. Nas que utilizam corantes, a eletricidade é gerada por uma reação química. Ao final do processo, seus componentes internos não são consumidos, num ciclo que permite que o dispositivo funcione por longos períodos de tempo.

Cientistas tentam agora aplicar conceitos desenvolvidos para as células solares com corantes em dispositivos capazes de produzir combustíveis a partir de luz solar e compostos abundantes na Terra, como a água.

É a chamada fotossíntese artificial, em que se busca converter e armazenar a imensa quantidade de energia disponibilizada diariamente pelo Sol em combustíveis como o oxigênio, o hidrogênio e o metano.

"Nosso maior desafio é mimetizar os organismos fotossintéticos sem a necessidade de reproduzir o ambiente de suas células, extremamente complexo e auto-organizado. Em uma analogia simples, queremos produzir uma folha em laboratório", explica o químico.

Segundo Patrocínio, a pesquisa nesse campo tem sido intensa e concentrada no desenvolvimento de novos catalisadores, responsáveis pelas reações químicas envolvidas na conversão de luz e água em combustíveis.

Após encontrar o catalisador ideal, é necessário ainda integrá-lo a um dispositivo que possa ser produzido em larga escala. Por enquanto, os testes estão apenas em nível laboratorial.

Patrocínio diz que, além do reconhecimento internacional pelos trabalhos já desenvolvidos, o prêmio recebido na Alemanha permitiu o estabelecimento de contatos e relações com diferentes pesquisadores e instituições alemãs, o que possibilita troca de informações, realização de experimentos conjuntos e intercâmbio de alunos.

"Além do mais, como parte da premiação, terei a possibilidade de retornar à Alemanha em 2013 para um estágio de até três meses em uma instituição de minha escolha", completa.