Conceito do sistema fotocatalítico alimentado por energia solar. Plásticos descartados viram hidrogênio puro.
[Imagem: Wang Hee Lee et al. - 10.1038/s41565-025-01957-6]

Do rejeito ao combustível limpo

Considerando que a reciclagem dos plásticos ainda fica muito abaixo do desejável e que o hidrogênio é o combustível limpo por excelência, emitindo apenas água quando é consumido, a inovação apresentada por Wang Hee Lee e colegas do Instituto de Ciências Básicas da Coreia é nada menos do que revolucionário.

Lee desenvolveu uma tecnologia verde inovadora que transforma resíduos plásticos em hidrogênio limpo usando apenas luz solar e água - o chamado hidrogênio solar já é famoso, mas produzido a partir de resíduos plásticos é uma novidade.

Mais especificamente, a equipe criou um sistema fotocatalítico que produz hidrogênio a partir de garrafas PET. A produção fotocatalítica de hidrogênio, alimentada pela luz solar, é uma alternativa mais limpa do que o processo atual de produção do hidrogênio a partir do metano, mas ainda enfrenta desafios para utilização prática pela dificuldade em manter a estabilidade sob luz forte e sob estresse químico.

Para superar esse problema, Lee envelopou o fotocatalisador em um polímero de hidrogel, o que o ajuda a flutuar na água e a permanecer ativo mesmo em condições ambientais adversas. E, ao posicionar o local da reação na interface entre o ar e a água, cria-se uma configuração que permite que o sistema evite problemas comuns, como perda do catalisador, má separação de gases e reações reversas.

Foto e esquema do protótipo, um sistema externo de um metro quadrado que transforma resíduos plásticos em hidrogênio usando luz solar.
[Imagem: Institute for Basic Science]

Uso na vida real

O sistema decompõe plásticos como o PET em subprodutos úteis, como etilenoglicol e ácido tereftálico, enquanto libera hidrogênio limpo no ar.

"A chave foi projetar uma estrutura que funcionasse não apenas na teoria, mas também em condições práticas ao ar livre," destacou Lee. "Cada detalhe - desde o projeto do material até a interface água-ar - teve que ser otimizado para usabilidade na vida real."

Em testes com um protótipo de reator de um metro quadrado instalado ao ar livre, sob luz solar natural, o sistema produziu hidrogênio a partir de resíduos de garrafas PET dissolvidas. Simulações econômicas e de escala feitos pela equipe mostram que a tecnologia pode ser expandida para 10 ou até 100 metros quadrados, abrindo caminho para a produção de hidrogênio com baixo custo e sem emissão de carbono.