Cientistas Transformaram o Dióxido de Carbono em Oxigénio com um Laser

Fotossíntese é certamente um milagre, não é? Permite às plantas, bactérias e algas tomar dióxido de carbono e, com a ajuda de um pouco de luz solar, transformá-lo no oxigénio que todos respiramos. Mas agora os cientistas tiraram a fotossíntese da equação e conseguiram fazer oxigénio (O2) através do zapping do dióxido de carbono (CO2) com um laser.

Na química, a sabedoria geral é que as moléculas, se as antropomorfosearmos, são preguiçosas. O dióxido de carbono, quando suas ligações são quebradas em suas partes componentes, toma o “caminho da energia mínima”, o que significa que ele se quebrará em um átomo de oxigênio e uma molécula de monóxido de carbono (CO), porque, como os químicos Arthur Suits e David Parker explicam em uma nova análise na Ciência, o CO “possui uma ligação diatômica muito mais estável do que o O2″.”

Se eu fosse fazer uma versão artística ASCII de como são as ligações químicas no dióxido de carbono, seria algo parecido com isto:

O=C=O

O carbono está duplamente ligado aos átomos de oxigénio, e é muito mais fácil, quimicamente falando, simplesmente arrancar uma dessas ligações e criar uma molécula de CO e um átomo de oxigénio.

Então, a sabedoria convencional tem sido que, em quase todas as circunstâncias, seria impossível retirar o dióxido de carbono, por exemplo, da exalação de um humano, e transformá-lo novamente em oxigênio gasoso, o que exigiria dois átomos de oxigênio. Mas então, os pesquisadores da Universidade da Califórnia, Davis, decidiram tentar fazer exatamente isso, excitando o dióxido de carbono usando o que é conhecido como “um laser ultravioleta de alta energia a vácuo”.”

Acontece que, num estado altamente excitado (e ainda antropomorfizado), o dióxido de carbono e outras moléculas têm um pouco mais de energia para saltar esse caminho energético mínimo e, como qualquer pessoa/molécula agitada, sentem-se como “roaming”, que é um fenómeno químico em que as ligações químicas se quebram de outras formas.

Os pesquisadores da UC Davis descobriram que as ligações químicas de fato romperam de outras formas, e foram capazes de transformar dióxido de carbono de volta em oxigênio e um único átomo de carbono (eles também descrevem a descoberta na Ciência).

Os investigadores da UC Davis descobriram que as ligações químicas romperam de facto de outras formas, e conseguiram transformar o dióxido de carbono de volta em oxigénio e num único átomo de carbono (eles também descrevem a descoberta na Ciência).

É uma grande descoberta que nos pode dizer algo sobre como a atmosfera da Terra se formou. Na verdade, a luz ultravioleta de vácuo pode comumente interagir com o dióxido de carbono na atmosfera superior, onde a luz do Sol atinge moléculas no vácuo do espaço.

A maior parte do oxigênio na Terra veio do “Grande Evento de Oxigenação”, que os cientistas pensam que foi uma ocorrência fotossintética, ocorrendo há cerca de 2,4 bilhões de anos. Mas mais recentemente, os cientistas argumentaram que tinha que haver pelo menos pequenas quantidades de oxigênio em algum lugar na atmosfera da Terra para que esse evento ocorresse originalmente, e essa descoberta seria evidentemente uma explicação para como esse oxigênio poderia ter existido.

E, porque é uma sexta-feira e porque gostamos de olhar para o futuro distante aqui na Placa-Mãe, pense no que a descoberta poderia significar potencialmente: Esta experiência prova que temos os meios, aqui na Terra, para pegar num resíduo da respiração humana e transformá-lo de volta na entrada.

Cheguei aos autores deste estudo para saber se eles achavam que a descoberta tinha implicações em dispositivos futuros onde se poderia criar, digamos, um aparelho respiratório de sistema fechado onde as pessoas no espaço poderiam expirar dióxido de carbono e algum pequeno laser ultravioleta de vácuo poderia explodi-lo de volta em oxigénio que poderia ser respirado novamente.

Nenhum dos pesquisadores que enviei por e-mail me respondeu, infelizmente, mas, em suas análises, Suits e Parker observam que novos caminhos e alternativas aos lasers ultravioleta a vácuo de alta energia estão sendo pesquisados para induzir a roaming. Os lasers ultravioleta de alta energia a vácuo parecem, afinal, exigir muita energia para funcionar – o que poderia potencialmente negar qualquer benefício climático, se a sua mente foi para lá – mas ei, você nunca sabe.

No mínimo, deveria dar aos escritores de ficção científica algum material novo para trabalhar.