Un nuovo design, messo a punto negli Stati Uniti, promette di portare la fotosintesi artificiale dai laboratori al mondo reale
La nuova foglia artificiale dell’Università dell’Illinois riesce a catturare la CO2 anche da fonti molto diluite
(Rinnovabili.it) – Creare una foglia artificiale in grado di catturare l’anidride carbonica direttamente dall’atmosfera per produrre ossigeno e carburanti solari. Questo il sogno di un gruppo di ricercatori dell’Università dell’Illinois di Chicago, impegnati a rispolverare il vecchio concetto dell’artificial leaf. Vecchio perché i primi tentativi di emulare la fotosintesi artificiale risalgono addirittura alla fine degli anni ’90. La ricerca di settore ha ripreso vigore a partire dal 2011 con una delle prime foglie artificiali – realizzata dall’Università di Harvard – in grado di produrre idrogeno dall’acqua sfruttando il sole.
Ma da allora ad oggi i progressi sono stati minimi: sono stati create versioni in grado di produrre elettricità, combustibili liquidi, fertilizzanti e persino farmaci ma l’efficienza di conversione di questa tecnologia è rimasta notevolmente bassa. Inoltre per funzionare molte queste foglie hanno bisogno di condizioni di laboratorio, dove si utilizzano serbatoi pressurizzati di CO2 per riuscire ad aumentare la quantità di carbonio assorbito. “Per aver successo nel mondo reale – spiega Meenesh Singh, uno dei ricercatori dell’Università dell’Illinois – questi dispositivi devono essere in grado di attirare il biossido di carbonio da fonti molto più diluite, come l’aria o i gas di scarico”. I ricercatori sostengono di aver messo a punto un nuovo design da foglia artificiale più adatto a lavorare nel mondo reale.
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La formula, assicurano, è semplice: si tratta di una vecchia unità di fotosintesi artificiale, avvolta in una nuova capsula trasparente e semipermeabile, fatta di resina di ammonio quaternario e piena d’acqua. L’idea è che quando il sole colpisce il dispositivo, l’acqua lentamente evapori attraverso i pori della membrana. Al suo posto, il biossido di carbonio verrebbe aspirato selettivamente all’interno per essere poi convertito in monossido di carbonio dall’unità di fotosintesi artificiale all’interno. Da lì, il monossido di carbonio può essere catturato e utilizzato per una serie di scopi, come la produzione di combustibili sintetici. Secondo il team questo design sarebbe 10 volte più efficiente nello svolgere questo lavoro rispetto a una foglia naturale. Le prime stime indicano che, in un giorno, 360 di queste foglie – ciascuna delle quali misura 170 cm di lunghezza e 20 cm di larghezza -potrebbero essere in grado di produrre mezza tonnellata di monossido di carbonio e estrarre il 10% del diossido di carbonio dell’aria che le circonda. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
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