[12/03/2013] News

Copiando la fotosintesi possibile ottenere energia "green": la ricerca avanza a Trieste

L'energia prodotta con i pannelli solari, sia essa calore o elettricità, prevede un utilizzo pressoché immediato visto che è difficile da accumulare e conservare, e anche il suo trasporto presenta attualmente numerosi ostacoli. Superare questo limite, cioè inventare celle solari che producano energia in una forma facilmente accumulabile e trasportabile, è la scommessa futura dell'energia solare a cui già oggi si sta lavorando alla Scuola internazionale superiore di studi avanzati (Sissa) di Trieste.

Gli scienziati stanno elaborando un catalizzatore che imita quanto la natura sa fare da milioni di anni: le piante infatti trasformano l'energia solare in zuccheri, il vero combustibile "verde", attraverso la fotosintesi. In questo processo sono fondamentali i catalizzatori, molecole che "tagliano e incollano" altre molecole, e che in questo caso specifico ossidano l'acqua, cioè separano l'idrogeno dall'ossigeno. L'idrogeno (che è già un combustibile, ma molto difficile da maneggiare) serve in seguito ai processi di sintesi che dagli atomi di idrogeno e quelli di carbonio formano zuccheri. Al Sissa si vorrebbe ottenere lo stesso tipo di processo in modo artificiale con catalizzatori inorganici, più veloci e resistenti di quelli naturali.

«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», ha spiegato Simone Piccinin, ricercatore della Sissa e dell'Istituto Officina dei Materiali (Cnr-Iom). Ru4-POM è stata scelta perché già in precedenza ne era stata dimostrata l'efficienza in maniera sperimentale dal gruppo dell'Itm-Cnr e dall'università di Padova.

«Mancava però la comprensione del processo e così abbiamo riprodotto il comportamento elettronico della molecola con simulazioni numeriche- ha precisato Stefano Fabris della Sissa e del Cnr-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. 

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