Il sistema sfrutta l'energia solare e batteri mangia-idrogeno per la produzione di combustibili liquidi. Con un'efficienza di conversione luce-biomasse del 10%
(Rinnovabili.it) – La foglia artificiale di Nocera fa un balzo in avanti. Dopo anni di risultati sotto le aspettative, il chimico e il suo team hanno realizzato un sistema capace di convertire acqua e luce in carburanti solari con un‘efficienza del 10%. Parte del merito, va detto, è da attribuire al batterio ingegnerizzato che Nocera ha presentato solo qualche giorno fa durante una convention scientifica.
Ma i risultati, pubblicati su Science il 3 giugno, sono il frutto di un mix di diverse tecniche e conoscenze portate praticamente al limite.
“Si tratta di un vero e proprio sistema di fotosintesi artificiale”, spiega Nocera. “Prima, le persone usavano la fotosintesi artificiale per scindere l’acqua, ma questo rappresenta invece un sistema completo dalla A alla Z: siamo andati ben oltre l’efficienza della fotosintesi in natura”.
Soprannominato “foglia bionica 2.0”, il nuovo dispositivo si basa sul precedente lavoro di Nocera, Silver e altri, dedicato alla produzione di isopropanolo. L’efficienza era rimasta sempre intorno all’1%. Dove era il problema? Il catalizzatore impiegato – una lega di nichel-molibdeno-zinco – portava alla rapida creazione di molecole reattive dell’ossigeno, che attaccavano e distruggevano il DNA batterico. Per evitare questo problema, i ricercatori erano costretti a far funzionare il complesso a tensioni elevate, con conseguente minore efficienza.
“Per questo lavoro, abbiamo progettato un nuovo catalizzatore, una lega di cobalto-fosforo che ha dimostrato di non produrre specie reattive dell’ossigeno”, ha aggiunto il chimico. “Questo ci ha permesso di abbassare la tensione, e ottenere un notevole aumento di efficienza”.
Il sistema è ora in grado di convertire l’energia solare in biomassa con il 10 per cento di efficienza, di gran lunga superiore a quella vista nelle piante a più rapida crescita.
Oltre ad aumentare l’efficienza, i ricercatori sono stati in grado di ampliare il portafoglio di prodotti per includere isobutanolo e isopentanolo. Il team ha anche utilizzato il sistema per creare il PHB, un precursore della bioplastica.
