Una nuova “foglia artificiale” utilizza la luce solare per trasformare l’anidride carbonica in combustibile

Un team di ricercatori americani ha messo a punto un nuovo modo per produrre energia pulita grazie ad una foglia artificiale che imita la fotosintesi

Non c’è dubbio che il cambiamento climatico sia un problema molto grave come ha avuto modo di confermare un rapporto dell’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Anche se tutte le nazioni industrializzate del mondo diventassero carbon neutral durante la notte, il problema continuerebbe a peggiorare.

In breve, non è sufficiente smettere di pompare megatoni di CO2 nell’atmosfera; dobbiamo anche iniziare a rimuovere ciò che abbiamo già prodotto nell’aria. È qui che entra in gioco la tecnica nota come cattura del carbonio (o rimozione del carbonio). Prendendo spunto dalla natura, un team internazionale di ricercatori dell’Università di Waterloo, in Ontario, ha creato una “foglia artificiale” in grado di trasformare la CO2 atmosferica in una fonte di combustibile alternativo e pulito. La ricerca del team è stata descritta in un articolo apparso di recente sulla rivista Nature Energy.

La paternità di questa scoperta è da attribuire ad un team di scienziati capeggiato da Yimin A. Wu, ricercatore presso il Center for Nanoscale Materials presso l’Argonne National Laboratory (ANL) in Illinois e professore di ingegneria al Waterloo Institute for Nanotechnology (WIN). A lui si sono uniti ricercatori della California State University (Northridge) e la City University di Hong Kong.

Come funziona la nuova foglia artificiale

In natura, le piante verdi convertono CO2 atmosferica e acqua in glucosio e ossigeno attraverso il processo di fotosintesi. Ciò è reso possibile grazie alla clorofilla a pigmenti, che assorbe la luce del Sole in diverse lunghezze d’onda (blu-viola e rosso-arancio) per alimentare le reazioni chimiche. La nuova “foglia artificiale” utilizza la luce solare per trasformare l’anidride carbonica in combustibile.

Come ha spiegato l’autore della ricerca, è la stessa idea per progettare la foglia artificiale  si basa su un processo molto simile ma produce prodotti finali diversi. “La chiamiamo una foglia artificiale perché imita le foglie vere e il processo di fotosintesi”, ha detto. “Una foglia produce glucosio e ossigeno. Noi produciamo metanolo e ossigeno.” La chiave del processo (su cui Wu e i suoi colleghi hanno lavorato dal 2015) è l’ossido cupido, una polvere rossa economica che è stata ingegnerizzata chimicamente per avere il maggior numero possibile di particelle a otto facce.

Questa polvere viene creata da una reazione chimica quando glucosio, acetato di rame, idrossido di sodio e dodecil solfato di sodio vengono aggiunti all’acqua che è stata riscaldata ad una temperatura specificata. Questa polvere viene quindi aggiunta all’acqua dove funge da catalizzatore quando l’anidride carbonica viene pompata e un simulatore solare fa brillare un raggio di luce bianca nella soluzione.

La reazione chimica risultante produce ossigeno gassoso (attraverso la fotosintesi) mentre la soluzione di CO2, acqua e polvere viene convertita in metanolo. Poiché il metanolo ha un punto di ebollizione inferiore rispetto all’acqua, la soluzione viene riscaldata e il metanolo viene raccolto man mano che evapora.