thenexttech_logo1Produrre energia da aria, sole e acqua con la fotosintesi artificiale si può (e gli Usa ci scommettono $122 milioni)

Il Centro per la Fotosintesi artificiale in California sarebbe vicino alla produzione di carburanti solari efficienti ed economici copiando le piante. “Ci aiuterà a costruire un mondo nuovo”, dicono i ricercatori.

di Arturo Di Corinto per The Next Tech del 29 Maggio 2015

Un nuovo modello di sviluppo potrebbe essere a portata di mano se fossimo in grado di produrre un tipo di energia pulita più efficiente e versatile di quella solare che usiamo oggi. In diverse parti del mondo, in Australia come negli Stati Uniti, alcuni gruppi di ricercatori investono tempo e risorse in questo tentativo. Ma come pensano di fare? Alterando il processo di fotosintesi per produrre idrogeno liquido che, una volta trasformato in energia, potrebbe far funzionare tutta la nostra tecnologia.

Usare idrogeno liquido come carburante non è un’idea nuova. L’idrogeno liquido è una fonte sicura di energia, ma il problema rimane quello della sua produzione su larga scala essendo un processo lungo e costoso. La fotosintesi invece produce idrogeno naturalmente usando la luce solare per rompere le molecole di acqua in idrogeno e ossigeno. Perciò se fossimo capaci di replicare adeguamente questo processo potremmo produrre idrogeno in maniera pulita e in grande quantità. Per farlo ci vogliono appunto due cose: il sole e l’acqua. E siccome il processo non produce le scorie proprie dei carburanti fossili si tradurrebbe in un importante beneficio per l’ambiente e per l’economia dei paesi poveri di risorse e tecnologie ma che abbondano di acqua e sole.

jcap

Perchè non ci siamo riusciti fino ad adesso?

Finora il problema a farlo è stato che la tecnologia a nostra disposizione non ce lo permette sia per una questione di efficienza produttiva che di stabilità del processo. Nella fotosintesi clorofilliana che fornisce alle piante ciò che gli serve per vivere, il catalizzatore che stabilizza il processo è la colorofilla, il pigmento verde delle piante. Per la fotosintesi artificiale ci vuole un catalizzatore organico o inorganico, qualcosa che trasformi sole, acqua e anidiride carbonica in ossigeno e idrocarburi.

Al Joint Center for Artificial Photosynthesis (JCAP), però sembrano esserci vicini, tanto vicini da convincere il suo direttore, Frances Houle, ad ammettere:

“Siamo pronti alla sfida, vogliamo replicare quello che fanno le piante, cioè generare idrocarburi complessi dall’aria e dal sole in condizioni controllate.”

In effetti il JCAP sta lavorando a pieno ritmo per produrre un dispositivo, ancora segreto, che sia in grado di generare carburante dall’aria e dalla luce solare in maniera efficiente ed economica.

Prototipo JCAP
Che cos’è il JCAP e perchè gli americani ci scommettono

Il JCAP rappresenta il più vasto programma di ricerca dedicato allo sviluppo di tecnologie per la produzione di “carburanti solari”. Il centro di ricerca per la fotosintesi artificiale è dal 2010 “Energy Innovation Hub” del Dipartimento per l’Energia Usa capitanato fino al 2013 dal fisico e premio nobel Steven Chu, e ha da sempre l’obiettivo di produrre carburanti da aria, acqua e sole. Diretto da un team della Caltech (California Institute of Technology) ha il suo maggiore partner nel Lawrence Berkeley National Laboratory e collabora con la University of California Irvine e San Diego olre che con l’Università di Stanford, per affrontare il tema della dipendenza energetica degli Stati Uniti riducendo le emissioni inquinanti ed evitando i rischiosi compromessi degli ultimi anni tra la produzione di cibo e quella di carburanti. E gli Usa ci credono al punto da assegnarli un budget $122 milioni di dollari.

 

Chu-Hall

Proprio con questo obeittivo il centro ha appena inaugurato la sua nuova sede per ospitare i 100 ricercatori che devono risolvere il rompicapo dell’energia pulita usando la fotosintesi artificiale. Secondo  Paul Alivisatos, direttore del Berkeley Lab:

“Vogliamo trovare un modo per produrre carburante anche quando non c’è il sole e se ci si riesce l’energia del futuro ci aiuterà a costruire un mondo nuovo.”

Assorbire anidride carbonica e usare la luce solare per produrre alcoli e idrogeno è perciò la vera sfida per far correre le auto e generare elettricità senza ricorrere ai carburanti fossili. Difficile? Impossibile? Necessario. Si tratta di salvare il mondo. Lo dicono gli scienziati del JCAP.