Fotosintesi artificiale, realizzata una macchina per purificare l’aria imitando le piante

solar energyUn gruppo di ricercatori dell’Università della Florida Centrale ha dato recentemente vita a una macchina in grado di purificare l’aria imitando la fotosintesi delle piante sfruttando cioè gli stessi processi che avvengono con la fotosintesi nei sistemi vegetali.

In nature, la fotosintesi clorofilliana è un processo chimico per mezzo del quale le piante verdi e altri organismi producono sostanze organiche – principalmente zuccheri– a partire dal anidride carbonica atmosferica e acqua metabolica, in presenza di luce solare.

Nelle specie vegetali, il processo è mediato dalla clorofilla, attraverso la quale, la luce solare permette di convertire sei molecole di CO2 e sei molecole d’H2O in una molecola di glucosio (C6H12O6), zucchero fondamentale per la vita della pianta. Come sottoprodotto della reazione si producono sei molecole di ossigeno, che la pianta libera nell’atmosfera attraverso gli stomi che si trovano nella foglia.

Da anni, alcuni ricercatori, stanno tentando di riprodurre artificialmente la fotosintesi, con varie tecnbiche, al fine di produrre idrogeno, quindi energia, dall’acqua per mezzo della luce solare o ossigeno per purificare l’aria.

Un gruppo di ricercatori dell’Università della Florida Centrale ha dato vita a una macchina in grado di purificare l’aria imitando la fotosintesi delle piante. La tecnologia, descritta sul Journal of Materials Chemistry A, assorbe infatti l’anidride carbonica producendo al tempo stesso energia pulita: secondo gli studiosi, potrebbe rivelarsi utile a ridurre l’impatto dei gas serra e a realizzare carburanti non inquinanti.

Gli studiosi sono riusciti a innescare una reazione chimica in un materiale sintetico capace di scomporre l’anidride carbonica in composti organici non tossici.

Il gruppo coordinato dal professor Fernando Uribe-Romo ha usato il titaniocon l’aggiunta di alcne molecole che funzionano da una sorta di antenne “raccogli-luce” e che assorbono determinati colori, in questo caso il blu. Per testare la loro ipotesi hanno quindi assemblato un fotoreattore a luce led blu, simile ad un lettino solare: i risultati hanno dato esito positivo.

E’ stato visto che la reazione chimica innescata ha trasformato l’anidride carbonica in due forme “ridotte” di carbonio rimuovendola dall’aria. “L’obiettivo ora è continuare a rifinire questo processo per renderlo più efficiente”, ha affermato Uribe-Romo.

Articolo originale: Systematic variation of the optical bandgap in titanium based isoreticular metal–organic frameworks for photocatalytic reduction of CO2 under blue light.

Recentemente alcuni studiosi dell’IIT di Genova, hanno inoltre realizzato alcuni moduli solari  a base di grafene, in grado di ottenere energia sempre utilizzando un processo di fotosintesi artificiale. Questo è il progetto a cui stanno lavorando un gruppo di ricercatori italiani nell’ambito del progetto europeo Graphene Flagship.

“Stiamo sviluppando un modulo fotovoltaico costruito ad hoc per il grafene che sarà semitrasparente e più economico dei pannelli fotovoltaici attualmente in commercio”, racconta Francesco Bonaccorso. “La sostituzione del platino è anche necessaria per la stabilità del pannello”, commenta Aldo Di Carlo. Recentemente, poi, è stata fondata la BeDimensional la startup che vede tra i soci fondatori anche Francesco Bonaccorso e produrrà inchiostro al grafene destinato alle imprese.

Articolo originale: Graphene-based large area dye-sensitized solar cell modules.