Scoperti 12 nuovi materiali da impiegare nel processo di trasformazione dell’acqua e della CO2 in combustibile
(Rinnovabili.it) – Quali sono i migliori materiali per produrre carburanti solari in maniera efficiente e a basso costo? La risposta arriva da un super computer, quello impiegato da un team di ricercatori statunitensi alla ricerca di nuove strade per trasformare l’acqua nel combustibile del futuro. Gli scienziati della Caltech e del Lawrence Berkeley National Laboratory hanno sfruttato le capacità del cervello elettronico del National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) per raddoppiare, in poco meno di due anni, i materiali noti nella sintesi dei carburanti solari.
Cosa sono i carburanti solari?
Si tratta di combustibili – dal gas idrogeno agli idrocarburi liquidi – sintetizzati a partire da luce solare, acqua e anidride carbonica (CO2). Il problema, ovviamente è che le molecole d’acqua hanno bisogno di un aiuto (un catalizzatore) per rompere i propri legami e liberare idrogeno e ossigeno. Questo compito è affidato a materiali efficienti e a basso costo, noti come fotoanodi, che sono in grado scindere le molecole di H2O utilizzando la luce visibile come fonte di energia. Tuttavia, nel corso degli ultimi quattro decenni, la ricerca mondiale ha identificato solo 16 possibili fotoanodi.
La vera spinta in avanti è arrivata da John Gregoire (Caltech), Jeffrey Neaton e Qimin Yan (entrambi del Berkeley Lab). Integrando la teoria agli esperimenti noti attraverso i calcoli di un super computer come quello utilizzato al NERSC, sono riusciti a scoprire dodici promettenti nuovi fotoanodi. Nel nuovo processo, Gregoire e i suoi colleghi hanno combinato approcci computazionali e sperimentali attraverso il primo database minerario di materiali per i composti potenzialmente utili.
“Quello che è particolarmente significativo in questo tipo di studio, è che, oltre a individuare diversi nuovi composti per la sintesi di combustibile solare, ci ha permesso di imparare qualcosa di nuovo sulla struttura elettronica di base dei materiali stessi”, commenta Neaton.
I risultati del lavoro sono stati pubblicati lo scorso 6 marzo sulla rivista scientifica Proceedings of National Academy of Sciences.
