Desenvolvimento de Novos Materiais de Estrutura Perovskita para a Remediação Ambiental e Geração de Energia Verde

Profa. Dra. Silvania Lanfredi

School of Technology and Sciences, Brasil

Resumo

Dentre os processos de geração de energia limpa, processos fotovoltaicos e fotocatalíticos, voltados para a conversão de luz solar em energia elétrica e em reações químicas, estão entre as principais tecnologias verdes promissoras em substituição aos combustíveis fósseis. Hidrogênio tem sido considerado um dos principais gases para geração de energia limpa devido à sua alta densidade energética, podendo ser obtido facilmente pela oxidação da molécula de água por processo fotoeletrocatalítico. Nesse contexto, com o avanço dos Processos Oxidativos Avançados, semicondutores com estrutura do tipo perovskita têm se destacado como fotocatalisadores eficientes na conversão da energia solar em reações químicas. Dentre esses materiais, os niobatos alcalinos de estrutura perovskita vêm ganhando atenção não apenas por suas propriedades ferroelétricas e piezoelétricas, mas também por seu potencial em aplicações fotocatalíticas e em armazenamento de energia. Contudo, a maioria desses compostos apresenta elevada energia de banda proibida, o que restringe sua absorção predominantemente à região do ultravioleta, limitando sua eficiência sob luz visível. Nesse cenário, sistemas de heterojunções, baseadas em niobatos alcalinos com estrutura perovskita, surge como uma estratégia eficaz para reduzir a energia de banda proibida e minimizar a recombinação dos pares elétron–buraco. Essa abordagem amplia a resposta à luz visível e melhora a eficiência dos processos fotoinduzidos, tornando esses materiais promissores tanto para o desenvolvimento de fotocatalisadores altamente eficientes e de baixo custo, voltados à remediação ambiental, quanto para a geração simultânea e dinâmica de hidrogênio e oxigênio em sistemas de fotoeletrocatálise.