Un team internazionale di scienziati ha fatto un importante passo avanti per il futuro del carburante sostenibile. Hanno raggiunto questo importante traguardo copiando i metodi di alcuni dei produttori di energia più puliti del pianeta: le piante. Gli scienziati dell’Università di Cambridge e dell’Università della Ruhr di Bochum hanno scoperto una nuova tecnica che imita il processo naturale della fotosintesi nelle piante, che potrebbe essere utilizzata per produrre combustibile a idrogeno, una fonte di energia estremamente pulita (zero emissioni di anidride carbonica) ed essenzialmente illimitata.
In un articolo pubblicato sulla rivista scientifica Nature Energy, il team di scienziati ha spiegato il loro metodo proof-of-principle per dividere le molecole d’acqua nei singoli atomi di idrogeno e ossigeno di cui sono composti usando la luce solare. La tecnica rispecchia la fotosintesi, il processo naturale in cui le piante dividono le molecole d’acqua quando convertono la luce solare in energia per nutrirsi. Questo risultato ha implicazioni di vasta portata-Erwin Reisner, autore principale dello studio, ha dichiarato a Newsweek che ” la conversione dell’energia solare per produrre combustibili e prodotti chimici rinnovabili—cioè la sintesi del combustibile solare—è una strategia importante per alimentare la nostra società in un’era post-fossile.”
La fotosintesi artificiale non è rivoluzionaria in sé e per sé—le tecniche per ottenere questo effetto esistono da decenni. Ciò che rende questa recente scoperta così importante è il suo approccio in parte artificiale, in parte naturale. Questa è la prima volta che un metodo di fotosintesi artificiale è stato modellato specificamente per produrre energia rinnovabile.
La fotosintesi completamente artificiale è un processo complesso che richiede l’uso di materiali catalizzatori problematici che sono difficili da lavorare e creano sfide significative. Molti di questi catalizzatori sono troppo costosi, tossici o semplicemente inefficienti, quindi mentre possono funzionare in un ambiente di laboratorio, non sono realistici per qualsiasi uso su larga scala o applicazioni commerciali. In confronto, gli enzimi naturali sono abbondanti ed efficienti, rendendoli la soluzione perfetta per la sintesi sostenibile del combustibile solare.
Il team dell’Università di Cambridge e della Ruhr University Bochum utilizza principalmente l’idrogenasi, un enzima che è rimasto dormiente nelle alghe per milioni di anni. Idrogenasi combinata con pigmenti sintetici per provocare la luce solare per dividere l’acqua in idrogeno e ossigeno senza assistenza. Come ha spiegato Reisner, questo team sta cercando di “stabilire una nuova linea di ricerca combinando il meglio dei mondi naturali e artificiali e prendere catalizzatori biologici altamente efficienti e abbondanti, come gli enzimi, e combinarli con materiali sintetici in dispositivi solari per una sintesi efficiente del combustibile solare.”
La fotosintesi naturale, pur essendo estremamente efficace, lascia spazio a molti miglioramenti. Le piante producono solo la minima quantità di elettricità necessaria per sopravvivere, prendendo il percorso di minor resistenza. Infatti, producono solo circa l ‘ 1 o il 2 percento dell’energia che sono potenzialmente in grado di convertire e immagazzinare. Con questo in mente, il team di Cambridge-Ruht ha guardato a processi di rendimento energetico più elevati che le piante hanno gradualmente eliminato in miliardi di anni di evoluzione. Questo è ciò che ha portato gli scienziati a perseguire l’enzima idrogenasi a lungo dormiente. Il loro prototipo semi-artificiale, il primo e certamente non l’ultimo del suo genere, è già in grado di utilizzare molto di più dello spettro solare.
Questa ricerca innovativa è solo l’inizio di un processo molto più lungo verso la commercializzazione. Il nuovo processo è solo un prototipo che apre le porte a una nuova era di ricerca sul combustibile a idrogeno e sulla fotosintesi che porterà a scoperte ancora più massicce per un combustibile pulito e sostenibile.
Questa linea di ricerca è solo uno dei tanti percorsi esplorati dai molti scienziati di tutto il mondo che si dedicano alla ricerca di soluzioni per l’imminente fine dei combustibili fossili e un urgente bisogno di energie più pulite. Solo un mese fa un team di scienziati cinesi ha fatto un progresso altrettanto eccitante nella produzione di energia solare scoprendo un modo per aumentare la scala di sintetizzare combustibile solare liquido. Allo stesso tempo, Attis Industries sta collaborando con l’Istituto di Scienza e Tecnologia Daegu Gyeongbuk per sviluppare una conversione efficiente di anidride carbonica e acqua in combustibili idrocarburici progettati per essere compatibili con le infrastrutture attuali, e l’Università di Amsterdam ha scoperto che i combustibili solari potrebbero diventare competitivi con i combustibili fossili tradizionali entro il 2030.
Di Haley Zaremba per Oilprice.com
Più Top legge da Oilprice.com:
- Asia parentesi graffe per mercati petroliferi molto più stretti
- Le esportazioni di petrolio iraniane precipitano nonostante “Soluzioni creative”
- Il petrolio crolla su dati di inventario misti