Dal sole al biocarburante attraverso la “foglia bionica”

I ricercatori dell'Università di Harvard hanno sviluppato una foglia artificiale che trasforma la luce solare in carburante grazie a un sistema complesso che simula la fotosintesi e impiega un batterio geneticamente modificato.

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Il batterio Ralstonia eutropha trasforma in combustibile l'idrogeno prodotto da catalizzatori alimentati da energia fotovoltaica.|Christopher Brigham, MIT

Gli scienziati dell'Università di Harvard hanno ideato un sistema che permette di convertire l'energia solare in un combustibile liquido. Per riuscirci hanno utilizzato una "foglia artificiale" con attività catalitica e un batterio ingegnerizzato ad hoc per produrre il biocarburante. I risultati della ricerca sono stati pubblicati in un articolo apparso sulla sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.

 

FOTOSINTESI ARTIFICIALE. Daniel G. Nocera, co-autore della ricerca, lavora da diversi anni al perfezionamento di sistemi artificiali che producano energia pulita ricalcando la fotosintesi.

A lui si deve l'invenzione di quella che è stata ribattezzata la "foglia artificiale", una piccola cellula fotovoltaica capace di utilizzare la luce del sole per "spezzare l'acqua in due", ottenendo idrogeno e ossigeno. Il dispositivo funge da semplice catalizzatore chimico: grazie a una serie di metalli a basso costo avvia la scissione della molecola di acqua (H2O), in modo del tutto analogo a quel che accade in natura, nei due composti idrogeno e ossigeno: i due gas, una volta estratti, possono venire impiegati per alimentare una cella a combustibile e produrre energia elettrica quando serve. Ma non è tutto. 

 

IL BATTERIO. Per passare dalla fotosintesi artificiale al biocarburante Nocera e il suo team ha scelto di ricorrere a una componente organica, la Ralstonia eutropha, un batterio geneticamente modificato per catturare l'idrogeno e combinarlo con l'anidride carbonica, in modo da generare il 2-propanolo (o alcool isopropilico), un liquido multifunzionale, che tra le varie cose serve anche da additivo per carburanti.

 

CARBURANTE ECOLOGICO. L'intera tecnica è stata chiamata "foglia bionica", proprio in onore al fondamentale lavoro di Nocera. Si tratta di un passo significativo all'interno di quel filone di ricerca che tenta di combinare sistemi organici ed inorganici per creare combustibili ecologici (ma non solo) in tempi rapidi e con costi contenuti.  

Prima di arrivarci bisogna però migliorare l'efficienza energetica del processo, alzando l'asticella dall'attuale 1% a un più sostanzioso 5%. Ma, una volta migliorata, la foglia bionica potrebbe consentire la produzione di combustibili, prodotti farmaceutici e altre molecole utili. Basterà un po' d'acqua, la luce e la CO2.

10 Febbraio 2015 | Davide Decaroli

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