Imitare la fotosintesi per produrre combustibile

Come se fosse una foglia, un nuovo dispositivo riesce a produrre combustibile a idrogeno solo grazie alla luce solare

I ricercatori della University of Michigan e della McGill University di Montreal hanno creato un dispositivo che utilizza la luce solare per scomporre in modo efficiente l’acqua (dolce o salata) in modo da ottenere idrogeno che può essere utilizzato nelle celle a combustibile. La notizia è che questa nuova macchina, che imita il processo di fotosintesi clorofilliana, è in grado di produrre combustibile a idrogeno con il doppio dell’efficienza rispetto alle tecnologie precedenti.

Producendo solo acqua come emissione, l’idrogeno è il combustibile più pulito; purtroppo, però, la sua produzione storicamente non è stata né ecologica né efficiente dal punto di vista energetico. Questo nuovo dispositivo potrebbe davvero segnare un grande cambiamento da questo punto di vista, aprendo la strada a un futuro energetico più pulito: l’energia solare, infatti, verrebbe immagazzinata direttamente come combustibile chimico.

A differenza dei pannelli solari, che possono immagazzinare energia solo se sono collegati a una batteria, questo dispositivo di fotosintesi artificiale utilizzerebbe solo l’acqua; per il resto, questa macchina sarebbe realizzata in tutto e per tutto con gli stessi materiali dei pannelli solari – ovvero il silicio e il nitruro di gallio, che si trova anche nei dispositivi LED.
È proprio il nitruro di gallio a generare il campo elettrico necessario a trasformare i fotoni in cariche libere che dividono l’acqua nei suoi due elementi componenti, l’ossigeno e l’idrogeno.

In contrasto con i precedenti dispositivi solari di questo genere, che avevano raggiunto solo l’1% di efficienza, questo team di scienziati è riuscito a far raggiungere alla macchina un’efficienza del 3% – anche se sembra un numero basso, in realtà è un grande successo visto che, come hanno spiegato i ricercatori, la fotosintesi naturale ha un’efficienza di circa lo 0,6% per cento.

Il dispositivo, se sviluppato ulteriormente, potrebbe essere persino in grado di estrarre il biossido di carbonio dall’atmosfera, alleviando potenzialmente l’impatto dei cambiamenti climatici.

La ricerca è stata pubblicata su «Nature Communications».