Anidride carbonica trasformata in combustibile liquido grazie ad un processo artificiale di fotosintesi

Un’equipe di chimici dell’Università dell’Illinois, grazie ad un innovativo processo di fotosintesi artificiale, è riuscita a produrre propano dalla conversione della comune anidride carbonica. La CO2, primo gas serra responsabile degli attuali cambiamenti climatici, viene convertito in molecole complesse grazie ad un processo complessivamente sostenibile.

Come funziona il nuovo sistema

Come i vegetali sfruttano la luce del Sole per attivare le reazioni chimiche tra l’acqua e la CO2, così da creare e immagazzinare l'energia sotto forma di denso glucosio, i ricercatori hanno sviluppato un processo artificiale che utilizza la stessa porzione di luce verde dello spettro visibile usato dalle piante per convertire la CO2 e l’acqua in combustibile. Per riuscirci si sono serviti di nanoparticelle d'oro - ricche di elettroni - che fungono da catalizzatore.

Combustibili liquidi più sicuri dei gas

"L'obiettivo è quello di produrre idrocarburi liquidi complessi e altre risorse - ha spiegato Prashant Jain, professore di chimica e co-autore dello studio -. I combustibili liquidi sono la soluzione ideale perché sono facilmente trasportabili, più sicuri e più economici dei classici gas, in quanto costituiti da molecole a catena lunga. Inoltre sono caratterizzati da un maggior numero di legami, il che significa che sono più ricchi di energia”.

Il segreto è nelle nanoparticelle d’oro

Il professor Jain, che ha visto i risultati dello studio pubblicati sulle pagine della rivista Nature Communications, ha collaborato a stretto contatto con Sungju Yu, un ricercatore post-dottorato e primo autore dello studio. E’ grazie al suo intuito che si è optato per l’utilizzo di catalizzatori metallici per catturare la luce verde e trasferire gli elettroni e i protoni necessari per le reazioni chimiche tra la CO2 e l’acqua. Tra tutti, le nanoparticelle d'oro, sono state quelle che si sono dimostrate più efficienti. “Le loro superfici - ha detto Jain - interagiscono favorevolmente con le molecole di CO2, sono efficienti nell'assorbire la luce e non si rompono o degradano come altri metalli”.

Ancora molte le domande a cui dare risposta

Gli idrocarburi ottenuti attraverso il processo sviluppato da Jain e Yu possono essere utilizzati in diversi modi. Secondo i due ricercatori l’impiego più consono potrebbe essere quello di “alimentare celle a combustibile per la produzione di corrente elettrica: no abbiamo scoperto ciò che tanti laboratori in giro per il mondo cercano di capire da anni”. I due giovani chimici sono tuttavia consapevoli del fatto che, prima che la loro idea possa passare dalla fase sperimentale a quella industriale, si debba capire come migliorarne ulteriormente l’efficienza. Il processo di fotosintesi artificiale da loro ideato, infatti, benché funzionale, risulta ancora lontano dalle performance realizzate dai comuni vegetali. "Abbiamo bisogno di capire come sintonizzare il catalizzatore così da aumentare l'efficienza delle reazioni chimiche - ha ammesso Jain - e dobbiamo ancora dare risposta a una moltitudine di domande sulla fattibilità economica".