A eletricidade desempenha muitos papanãis em nossas vidas, desde iluminar nossas casas atéfornecer energia a  tecnologia e aos eletrodomanãsticos com os quais contamos todos os dias. A eletricidade também pode ter um grande impacto em escala molecular, por impulsionar reações químicas que geram produtos aºteis.

Trabalhando nessenívelmolecular , o professor de química do MIT, Yogesh Surendranath, aproveita a eletricidade para reorganizar as ligações químicas. As reações eletroquímicas que ele estãodesenvolvendo tem potencial para processos como a divisão da águaem hidrogaªnio combusta­vel, a criação de células a combusta­vel mais eficientes e a conversão de produtos residuais como o dia³xido de carbono em combusta­veis aºteis.

“Todas as nossas pesquisas são sobre descarbonização do ecossistema de energia”, diz Surendranath, que recentemente ganhou um cargo no Departamento de Quí­mica do MIT e atua como diretor associado do Centro de Captura, Utilização e Armazenamento de Carbono, um dos Centros de Energia de Baixo Carbono administrado pela Iniciativa de Energia do MIT (MITEI).

Embora seu trabalho tenha muitas aplicações na melhoria da eficiência energanãtica, a maioria dos projetos de pesquisa do grupo de Surendranath surgiu do interesse fundamental do laboratório em explorar, emnívelmolecular , as reações químicas que ocorrem entre asuperfÍcie de um eletrodo e um la­quido.

“Nosso objetivo édescobrir os principais processos de limitação de taxa e as principais etapas no mecanismo de reação que da£o origem a um produto em detrimento de outro, para que possamos, de forma racional, controlar as propriedades de um material para que ele possa mais seletivamente e realizar com eficiência a reação geral ”, diz ele.

Nascido em Bangalore, andia, Surendranath mudou-se para Kent, Ohio, com seus pais quando tinha 3 anos. Bangalore e Kent tem os principais centros mundiais de estudo de materiais de cristal la­quido, o campo em que o pai de Surendranath, um qua­mico orga¢nico, se especializou.

“Meu pai costumava me levar ao laboratório e, embora meus pais me incentivassem a seguir a medicina, acho que meu interesse pela ciência e pela química provavelmente foi despertado desde muito cedo por essas experiências”, lembra Surendranath.

Embora estivesse interessado em todas as ciências, ele estreitou seu foco depois de fazer sua primeira aula de química na faculdade na Universidade da Virga­nia, com um professor chamado Dean Harman. Ele decidiu fazer dupla especialização em química e física e acabou fazendo pesquisas no laboratório de química inorga¢nica de Harman.

Depois de se formar na UVA, Surendranath veio para o MIT para fazer pós-graduação, onde seu orientador de tese foi o então professor do MIT Daniel Nocera. Com Nocera, ele explorou o uso de eletricidade para dividir a águacomo uma forma de gerar hidrogaªnio de forma renova¡vel. A pesquisa de PhD de Surendranath se concentrou no desenvolvimento de manãtodos para catalisar a metade da reação que extrai o gás oxigaªnio da a¡gua.

Ele se envolveu ainda mais no desenvolvimento de catalisadores enquanto fazia uma bolsa de pa³s-doutorado na Universidade da Califórnia em Berkeley. La¡, ele se interessou pelos nanomateriais e pelas reações que ocorrem nas interfaces entre os catalisadores sãolidos e os la­quidos.

“Essa interface éonde muitos dos principais processos envolvidos na conversão de energia ocorrem em tecnologias eletroquímicas como baterias, eletrolisadores e células de combusta­vel”, diz ele.

Em 2013, Surendranath voltou ao MIT para se juntar ao corpo docente, em um momento em que muitos outros membros juniores do corpo docente estavam sendo contratados.

“Uma das caracteri­sticas mais atraentes do departamento ésua composição equilibrada de ini­cio de carreira e corpo docente saªnior. Isso criou uma atmosfera estimulante e vibrante que éaltamente colaborativa ”, diz ele. “Mas, mais do que qualquer outra coisa, foram os alunos fenomenais do MIT que me atraa­ram. Sua intensidade e entusiasmo éo que move a ciência ”

Entre as muitas reações eletroquímicas que o laboratório de Surendranath estãotentando otimizar estãoa conversão de dia³xido de carbono em combusta­veis químicos simples, como mona³xido de carbono, etileno ou outros hidrocarbonetos. Outro projeto se concentra na conversão de metano que équeimado de poa§os de petra³leo em combusta­veis la­quidos, como o metanol.

“Para ambas as áreas, a ideia éconverter dia³xido de carbono e matérias-primas com baixo teor de carbono em commodities químicas e combusta­veis. Essas tecnologias são essenciais para descarbonizar o setor de química e combusta­veis ”, diz Surendranath.

Outros projetos incluem a melhoria da eficiência dos catalisadores usados ​​para eletra³lise de águae células de combusta­vel, e para a produção de pera³xido de hidrogaªnio (um desinfetante versa¡til). Muitos desses projetos surgiram da a¢nsia de seus alunos em perseguir problemas difa­ceis e acompanhar descobertas inesperadas, diz Surendranath.

“A verdadeira alegria do meu tempo aqui, além da ciaªncia, tem sido ver os alunos que eu orientei crescer e amadurecer para se tornarem cientistas independentes e lideres de pensamento, e então partir e lana§ar suas próprias carreiras independentes, seja seja na indústria ou na academia ”, diz ele. “Esse papel de mentor para a próxima geração de cientistas em minha área foi extraordinariamente gratificante.”

Embora levem seu trabalho a sanãrio, Surendranath e seus alunos gostam de manter o clima leve em seu laboratório. Ele costuma trazer mangas, cocos e outras frutas exa³ticas para compartilhar e gosta de empinar pipas acroba¡ticas - um tipo de pipa que tem várias linhas, permitindo que realizem manobras acroba¡ticas como oitos em figura. Ele também pode ser visto ocasionalmente fazendo bichinhos de bala£o ou soprando bolhas de saba£o extremamente grandes.

“Meu grupo realmente cultivou um ambiente extraordinariamente positivo, colaborativo e edificante, onde buscamos problemas realmente difa­ceis e nos divertimos muito ao longo do caminho”, diz Surendranath. “Sinto-me abena§oado por trabalhar com pessoas que investiram tanto no esfora§o de pesquisa e construa­ram uma cultura na qual éum prazer trabalhar todos os dias.”