A Trieste si “gioca” con la molecola che mima la fotosintesi

Alla Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati si studia come rendere economica la produzione di un catalizzatore dedicato alla tecnologia fotovoltaica

(Rinnovabili.it) – Una molecola in grado di mimare e migliorare un processo, quello della fotosintesi, che Madre Natura mette in scena da milioni di anni. Questa l’impresa in cui si sono cimentati un team di ricercatori della Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati di Triste (SESSA) in collaborazione con il CNR-IOM, l’Università di Padova ed Elettra Sincrotrone. Attraverso il lavoro congiunto, gli scienziati hanno potuto mettere a punto un catalizzatore ad hoc per la produzione di idrogeno, partendo solo da due elementi base: acqua e raggi solari.  Nel dettaglio, i ricercatori hanno cercato di riprodurre in laboratorio un fotosintesi artificiale addirittura più efficiente di quella che avviene in natura, grazie all’impiego di enzimi catalizzatori inorganici, più veloci e resistenti della controparte “biologica”.

“La parte cruciale del processo di fotosintesi artificiale è l’ossidazione dell’acqua. Noi abbiamo simulato come una molecola di Ru4-poliossimetalato (Ru4-POM) funziona in questo processo. Questa reazione complessa richiede catalizzatori proprio come nel processo naturale”, spiega Simone Piccinin, ricercatore della SISSA e dell’Istituto Officina dei Materiali (CNR-IOM) e primo autore del paper. Questa speciale molecola non è nuova al mondo scientifico; in precedenza ne era stata dimostrata l’efficienza in maniera sperimentale proprio dal’ITM-CNR e dall’ateneo padovano. “Mancava però la comprensione del processo e così abbiamo riprodotto il comportamento elettronico della molecola con simulazioni numeriche”, precisa Stefano Fabris della SISSA e delCNR-IOM, che ha coordinato il lavoro teorico pubblicato sui Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). “Abbiamo cosi osservato che i siti attivi della nuova molecola, cioè quelli che veicolano la reazione, sono quattro atomi di Rutenio”. “Il Rutenio è costoso e raro, ma ora che sappiamo come debbano essere ordinati gli atomi che causano il processo ossidativo li potremmo sostituire uno a uno con elementi economici cercando di ottenere la stessa efficienza che con il Rutenio” ha concluso Fabris.