Pesquisadores da Universidade Metropolitana de Osaka, no Japão, desenvolveram um sistema de fotossíntese artificial capaz de converter luz solar, água e dióxido de carbono (CO2) em combustível líquido sem o uso de baterias. O equipamento opera de forma autônoma por meio de um eletrolisador autorregulável que produz uma solução aquosa pura de ácido fórmico, substância utilizada como meio de armazenamento de energia química.
O trabalho foi conduzido pelo Centro de Pesquisa em Fotossíntese Artificial da instituição japonesa, sob a liderança do professor associado Yasuo Matsubara e do professor Yutaka Amao, em parceria e com financiamento da empresa Iida Group Holdings Co., Ltd. Ao dispensar sensores externos e controladores eletrônicos complexos, a tecnologia simplifica a estrutura necessária para captar o gás do efeito estufa da atmosfera e transformá-lo em uma fonte energética estável ao longo do dia.
Como o eletrolisador da Universidade Metropolitana de Osaka dispensa baterias
A fotossíntese artificial reproduz em laboratório o processo natural realizado pelas plantas, utilizando células solares fotovoltaicas para gerar eletricidade e, em seguida, transformar água e dióxido de carbono em energia química. Nos sistemas convencionais desse tipo, a variação constante da luz do sol ao longo do dia exige um método chamado Rastreamento do Ponto de Máxima Potência (MPPT, na sigla em inglês), que ajusta continuamente a tensão e a corrente elétrica, demandando baterias, conversores e circuitos eletrônicos adicionais de alto custo.
Para eliminar esses componentes extras, os cientistas japoneses incorporaram um eletrólito sólido especial diretamente na estrutura do eletrolisador, permitindo que o próprio componente execute a função de rastreamento de potência de maneira química e autônoma. O ajuste ocorre a partir das propriedades térmicas e de impedância do material empregado no aparelho. Quando a incidência solar fica mais forte, o equipamento aquece e reage fisicamente para equilibrar a geração e o consumo de eletricidade sem intervenção externa.
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O mecanismo de funcionamento térmico foi detalhado no comunicado oficial da equipe da Universidade Metropolitana de Osaka. “À medida que a luz solar aumenta, o eletrolisador aquece naturalmente. O sistema é projetado para que esse aquecimento faça com que a resistência elétrica caia”, informou a instituição, em tradução livre. Com a queda na resistência provocada pelo calor do sol, a corrente elétrica flui com maior facilidade pelo dispositivo, o que mantém a produção de ácido fórmico contínua mesmo sob condições reais de luminosidade variável ao ar livre.
Dados da publicação na revista EES Solar e do projeto em Osaka
A pesquisa que resultou no novo equipamento reúne cientistas japoneses e apoio do setor privado local, tendo seus resultados técnicos submetidos à revisão da Royal Society of Chemistry. Abaixo estão os dados de identificação do estudo científico e os marcos de divulgação do projeto:
- Título original do artigo: Chemical maximum-power-point tracking system for stabilized liquid solar-fuel production
- Autores do estudo: Yasuo Matsubara (autor correspondente), Hinako Kawakami, Yasuhito Kajita e Yutaka Amao
- Publicação científica: revista EES Solar, volume 2, edição 3, páginas 616 a 625 (DOI: 10.1039/D5EL00177C)
- Datas de publicação: versão inicial online em 20 de março de 2026 e edição completa com comunicado oficial de imprensa em 10 de junho de 2026
- Repercussão no Brasil: 17 de outubro de 2026, às 14h01 (horário de Brasília)
- Local de desenvolvimento: Osaka, Japão
Testes do sistema de fotossíntese artificial na Expo 2025 e histórico
Antes da publicação definitiva do artigo na revista científica em 2026, o protótipo passou por testes práticos abertos ao público durante a Expo 2025 Osaka, Kansai, realizada entre 13 de abril e 13 de outubro de 2025. O equipamento ficou exposto no pavilhão conjunto mantido pela universidade e pela empresa parceira, onde operou sob variações reais de luz para comprovar a estabilidade da geração do combustível líquido fora do ambiente controlado de laboratório.
O professor associado Yasuo Matsubara explicou que a experiência prévia na feira internacional deu segurança aos pesquisadores quanto ao desempenho do eletrolisador. Segundo o cientista, a equipe estava confiante de que o sistema seria bem-sucedido, pois já havia apresentado a pesquisa anteriormente no pavilhão conjunto da Iida Group e da Universidade Metropolitana de Osaka durante a Expo 2025 Osaka, Kansai. Ele acrescentou que o aparelho gerou ácido fórmico suficiente para alimentar um diorama em miniatura no pavilhão, demonstrando seu potencial como um sistema eficiente de fotossíntese artificial que poderia ser utilizado para abastecer aplicações residenciais.
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O desenvolvimento desse dispositivo faz parte de uma linha de investigação iniciada há mais de uma década no Japão. O Centro de Pesquisa em Fotossíntese Artificial da Universidade Metropolitana de Osaka foi fundado originalmente em 2013 e, em 2020, passou por uma reorganização administrativa para se tornar um departamento universitário independente. Já a cooperação científica e financeira com a Iida Group Holdings Co., Ltd. teve início em 2015, com o objetivo específico de converter o dióxido de carbono em fonte energética limpa para alcançar a autossuficiência elétrica em residências.
Próximos passos para o combustível solar de ácido fórmico
O ácido fórmico gerado pelo equipamento atua como um vetor energético, funcionando como um reservatório líquido que armazena a energia solar para transporte e uso posterior em momentos sem luz natural ou diretamente em processos industriais. A retirada de baterias e de circuitos eletrônicos complexos do projeto reduz a necessidade de manutenção e diminui as despesas de produção do maquinário.
Apesar da comprovação prática em testes externos, o sistema de fotossíntese artificial permanece em estágio de pesquisa e desenvolvimento acadêmico. Até o momento, não há confirmação sobre datas ou anos previstos para o lançamento comercial do dispositivo no mercado, nem estimativas divulgadas sobre o custo final de fabricação para o consumidor.
A etapa seguinte do trabalho dos cientistas na Universidade Metropolitana de Osaka consiste em ampliar a escala física dos equipamentos e elevar o índice de eficiência na geração do ácido fórmico para tornar a tecnologia economicamente viável frente a outras matrizes energéticas.
