Un team tutto italiano sta studiando i meccanismi sui cui si basa la ‘raccolta’ della luce negli organismi fotosintetici. L’obiettivo? Capire come immagazzinare al meglio l’energia solare
(Rinnovabili.it) – In natura gli organismi fotosintetici sono in grado di sfruttare l’energia del sole con un processo che non lascia spazio a sbagli ed inefficienze. Riuscire a carpirne i segreti vorrebbe dunque dire poter replicare il procedimento anche nelle attuali tecnologie solari, rendendole più efficaci e produttive. Con questo obiettivo, il Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale dell’Università di Pisa sta conducendo EnLight, progetto di ricerca europeo finanziato con un milione e 300mila euro. All’interno di EnLigth, gli scienziati del laboratorio MoLECoLab dell’Ateneo sono impegnati a valutare e comprendere tali meccanismi per progettare sistemi fotosintetici artificiali in grado di superare i limiti delle attuali celle fotovoltaiche.
“Quella che ci interessa particolarmente – spiega la professoressa Benedetta Mennucci che coordina il team – è la prima fase della fotosintesi, generalmente nota come light-harvesting o ‘raccolta’ della luce, soprattutto perché ha un’efficienza praticamente perfetta, in altre parole solo una piccolissima parte della luce assorbita viene dispersa”. Quello che si ripropongono i ricercatori è di riuscire a mettere a punto modelli e codici di calcolo computazionale con cui analizzare questi processi di raccolta, cercando così di chiarire i meccanismi molecolari alla base di questa efficienza e il ruolo che giocano i vari attori, cioè i pigmenti molecolari, la matrice proteica e l’ambiente esterno.
“La difficoltà di queste simulazioni è che i meccanismi alla base dei processi di raccolta della luce non sono spiegabili con le leggi della fisica classica – conclude Mennucci – dato che l’interazione della luce con la materia e la sua trasformazione in energia chimica avviene attraverso gli atomi e le molecole che sono sistemi microscopici che seguono le leggi della meccanica quantistica. In particolare, potrebbero essere proprio meccanismi di tipo quantistico a favorire la trasmissione dell’energia assorbita permettendo ai pigmenti di ‘lavorare’ collettivamente in modo che la stessa energia non si disperda ad ogni passaggio”.
