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Pesquisadores identificam um pigmento em algas marinhas capaz de dissipar energia solar em excesso sem prejudicar a fotossíntese. A descoberta pode inspirar novas tecnologias de energia solar mais eficientes e duráveis, baseadas em processos quânticos naturais.
Um grupo de cientistas japoneses e italianos fez uma descoberta que pode mudar o rumo da geração de energia solar. O estudo revelou que certas algas marinhas desenvolveram uma ferramenta quântica capaz de dissipar o excesso de radiação solar sem comprometer a fotossíntese. Essa habilidade, segundo os pesquisadores, pode inspirar a criação de painéis solares biomiméticos, mais eficientes e resistentes à degradação.
O estudo, publicado na revista Cell Reports Physical Science, foi conduzido por cientistas da Universidade Metropolitana de Osaka, no Japão, e da Universidade de Pádua, na Itália. Eles observaram que as algas do gênero Codium fragile, comuns em regiões costeiras, possuem pigmentos especiais que funcionam como um escudo natural contra a luz intensa.
Sifoneína: o pigmento que protege sem interferir na fotossíntese
O principal destaque da pesquisa é a sifoneína, um carotenoide presente nas algas verdes que atua como um sistema de defesa inteligente. Quando a clorofila absorve energia solar em excesso, entra em um estado instável que pode gerar moléculas de oxigênio reativas e danosas às células.
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A sifoneína entra em ação justamente nesse momento crítico. Por meio de um processo quântico conhecido como transferência de energia triplete-triplete (TTET), ela captura o excesso de energia e a dissipa de forma segura na forma de calor. Dessa maneira, o pigmento protege o sistema fotossintético sem interromper o processo de conversão de luz em energia.
De acordo com a pesquisadora Ritsuko Fujii, uma das autoras do estudo, “trata-se de um dos carotenoides mais eficazes já descobertos”. O pigmento funciona como uma válvula de escape biológica, regulando o fluxo de energia solar que chega às células das algas.
Comparativo com plantas terrestres revela diferença impressionante
Para testar a eficiência da sifoneína, os cientistas compararam o comportamento das algas com o da espinafre, uma planta terrestre amplamente estudada. Usando espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica (EPR), foi possível observar como a energia solar se comportava durante a fotossíntese em ambos os organismos.
Os resultados chamaram a atenção. Enquanto as amostras de espinafre mostraram sinais de clorofila excitada — um indicativo de dano celular —, nas algas esses sinais desapareceram completamente. O motivo: a presença da sifoneína.
Localizado no complexo coletor de luz (LHCII), o pigmento age de forma precisa e autônoma, evitando a formação de radicais livres. Além disso, as algas marinhas também possuem outros carotenoides, como a sifonaxantina, que auxiliam na absorção da luz azul-esverdeada e reforçam sua resistência natural.
Do fundo do mar para os painéis solares: inspiração biomimética
A pesquisa abre caminho para uma nova fronteira da energia solar sustentável. A forma como as algas administram a energia luminosa pode ser replicada em materiais fotovoltaicos artificiais. Atualmente, os painéis solares tradicionais enfrentam perda de eficiência ao longo do tempo devido à degradação provocada pela exposição contínua ao sol.
Ao aplicar o mesmo princípio quântico observado nas algas, os cientistas esperam desenvolver painéis solares mais duráveis, capazes de se autorregular e reduzir a perda de desempenho. Essa abordagem, conhecida como biomimética, busca copiar processos naturais para aprimorar tecnologias humanas.
A equipe da Universidade Metropolitana de Osaka pretende dar continuidade aos estudos criando pigmentos sintéticos inspirados na sifoneína, simulando seu comportamento quântico com o auxílio de modelagens computacionais.
Natureza e ciência: a combinação que pode transformar a energia solar
Mais do que uma curiosidade biológica, o estudo representa um avanço para o futuro das energias limpas. Segundo os pesquisadores, a sofisticação natural das algas pode ser uma chave para enfrentar um dos maiores desafios da engenharia solar moderna: equilibrar eficiência e durabilidade.
“Nosso objetivo é trazer a sofisticação da natureza para a engenharia”, afirma Fujii. “A maneira como as algas lidam com a luz pode ser a chave para a próxima geração de energias limpas”.
A descoberta reforça a ideia de que a natureza continua sendo uma das melhores engenheiras da Terra, oferecendo soluções sustentáveis e inteligentes que podem redefinir o papel da energia solar na transição global para um futuro de baixo carbono.
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