La luce solare può fornire energia sufficiente a soddisfare le nostre esigenze-in teoria. In pratica ci sono ancora dei limiti tecnologici che ci impediscono di realizzare questo obbiettivo. Per aggirare queste limitazioni, gli scienziati hanno lavorato per anni a nuovi modi di convertire la luce solare in energia chimica, forme artificiali di fotosintesi che immagazzinino l'energia solare in forma liquida o gassosa. Per anni, hanno cercato un catalizzatore chimico che può compiere questa operazione complessa. Ora alcuni ricercatori pensano di esserci riusciti.
Thomas Meyer ritiene di aver trovato la soluzione quasi per caso. Meyer, un chimico della University of North Carolina a Chapel Hill e direttore del Centro di Ricerca Energy Frontier in Combustibili solari, notò che due distinti gruppi di ricercatori che lavorano su due parti separate della reazione fotosintetica per caso utilizzavano la stessa classe di catalizzatori basata su un atomo di rutenio metallico circondato da molecole organiche. Un gruppo usava questo tipo di catalizzatore per dividere l'acqua in idrogeno ed ossigeno, l'altra divideva biossido di carbonio s in monossido di carbonio e ossigeno.
Combinando le due fasi e con lo stesso catalizzatore, Meyer capì che era possibile riprodurre la fotosintesi nella sua interezza. La fotosintesi naturale, dopo reazioni multiple, converte l'acqua, anidride carbonica e la luce solare in ossigeno e d in “combustibili” ricchi di energia, come ad esempio lo zucchero, la versione di Meyer converte acqua e anidride carbonica in ossigeno, idrogeno e monossido di carbonio, e quest'ultimo può essere combinato con idrogeno eventualmente creare ad esempio metanolo.
Questi risultati suggeriscono che potrebbe essere possibile prendere carbonio emesso da, diciamo, un impianto a carbone e usarlo per fare un combustibile liquido come il metanolo, che sostituisce o integra i combustibili fossili per il trasporto o la produzione di elettricità. Come funziona? Il diossido di carbonio carico di acqua da un impianto di combustibili fossili passerebbe attraverso le membrane catalizzatrici di rutenio, così scatterebbe la fotosintesi artificiale che avrebbe come prodotto di “scarto” l’ossigeno. L'energia elettrica per portare la reazione catalitica verrebbe da celle ad energia solare, anche se sarebbe possibile modificare il catalizzatore in modo che possa assorbire la luce solare diretta. "
L'opera è "un risultato molto interessante dal punto di vista della scienza fondamentale," dice Andrew Bocarsly, chimico della Princeton University, che non ha preso parte a questa ricerca.
La scoperta di Meyer, tuttavia, ha bisogno di ulteriore sviluppo prima che sia pronta per l'uso su scala commerciale. Ad esempio, il rutenio non è un catalizzatore molto efficiente per scindere l'anidride carbonica. Richiede 1.65 volt per far partire la reazione. Al contrario, Bocarsly ha ideato un sistema analogo che può trasformare l'anidride carbonica in metanolo con 0,2 volt. Meyer riconosce questo inconveniente, e sta lavorando per migliorare il processo in modo che funzioni più velocemente e che abbia bisogno di meno tensione.
Tuttavia, l'esperimento di Meyer con il catalizzatore rutenio rimane il primo a ricreare la fotosintesi nella sua interezza, è un grande passo avanti, potenzialmente rivoluzionario.
Fonte:
www.scientificamerican.com/article.cfm?id=artificial-photosynthesis-fuel-alt...
[Modificato da fabik 19/06/2012 16:42]