I ricercatori dell'Università di Cambridge hanno progettato dispositivi ultrasottili e flessibili, che generano combustibili puliti dalla luce solare e dall'acqua
(Rinnovabili.it) – Hanno il potenziale di ridurre i costi produttivi dei carburanti solari integrando la raccolta della luce e la catalisi all’interno di un unico dispositivo compatto. Sono le foglie artificiali galleggianti create da un gruppo di scienziati di Cambridge, dispositivi sottili e flessibili capaci di replicare la fotosintesi naturale. Ma soprattutto abbastanza leggeri da lasciarsi trasportare sulla superficie dell’acqua per creare mini fabbriche di combustibili offshore.
Il lavoro parte da una precedente ricerca dello stesso team. Nell’ottobre del 2019 gli scienziati avevano realizzato una speciale foglia fotoelettrochimica a base di perovskite e cobalto, in grado assorbire acqua e anidride carbonica per produrre ossigeno, idrogeno e CO. Un tentativo interessante ma non privo di pecche. A cominciare dalle efficienze di conversione, troppo basse per essere impiegate nella realtà. Non solo. Nel complesso il sistema risultava piuttosto pesante a causa dei materiali impiegati, come ad esempio il vetro protettivo.
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Oggi il gruppo presenta i progressi raggiunti in questi tre anni, aprendo le porte a nuovi sviluppi. Il cuore chimico delle nuove foglie artificiali galleggianti è cambiato: ogni unità è composta da sottili strati di poliestere rivestiti con ossido di indio-stagno su cui è stata deposita la perovskite. E il platino ha sostituito il cobalto come catalizzatore. Il tutto è stato quindi ricoperto con materiali ultra sottili a base di carbonio e idrofobici. “Questo studio dimostra che le foglie artificiali sono compatibili con le moderne tecniche di fabbricazione, rappresentando un primo passo verso l’automazione e l’aumento della produzione di combustibile solare”, ha affermato il dottor Virgil Andrei, autore della ricerca.
Testate nei corsi d’acqua vicini all’ateneo, i dispositivi hanno dimostrato di poter raggiungere rese simili alle foglie vere: 0,58% per l’idrogeno e 0,053% per il monossido di carbonio. Questi numeri potrebbero sembrare piccoli, ma rappresentano enormi miglioramenti rispetto allo studio precedente.
Inoltre i nuovi sistemi fotoelettrochimici sono perfettamente scalabili. Le sperimentazioni hanno dimostrato che passando dalla versione più piccola (1,7 cm2) a quella più grande realizzata (100 cm2), le prestazioni aumentano con la stessa progressione. Il team afferma che i dispositivi potrebbero essere utilizzati per generare carburanti solari ovunque vi sia acqua, compresi i corsi d’acqua inquinati o in mare aperto.
