Fotosintesi semi-artificiale, allo studio un nuovo modo di trasformare la luce in energia

Un team di ricercatori del St John's College presso la University of Cambridge sta mettendo a punto un processo di fotosintesi semi-artificiale che apre la strada a un modo nuovo di produrre energia grazie al Sole. Il sistema, che mischia tecnologia e sostanze biologiche, sfrutta la luce per convertire l'acqua in ossigeno e idrogeno, che è potenzialmente una fonte illimitata di energia rinnovabile. LA FOTOSINTESI: BREVE RIPASSO Si tratta del processo chimico con cui le piante e gli altri organismi si servono della luce solare per trasformare l'acqua e l'anidride carbonica in molecole ad alto contenuto energetico (in primis i carboidrati). Come spiega Katarzyna Sokól, prima autrice dello studio pubblicato su Nature Energy, la fotosintesi naturale non ha un'efficienza elevata "perché si è evoluta in funzione della sopravvivenza, quindi restituisce la minima quantità di energia necessaria, ossia circa l'1-2% di quello che potrebbe potenzialmente generare e immagazzinare". COSA C'È DI NUOVO La fotosintesi artificiale è qualcosa su cui gli scienziati di mezzo mondo stanno lavorando da decenni, ma finora i successi sono stati scarsi a causa di alcuni limiti pratici, tra cui l'impiego di catalizzatori spesso costosi e tossici. Il team guidato da Sokól ha tuttavia creato qualcosa di originale, riattivando un meccanismo rimasto "assopito" in alcune alghe per millenni. Per ottenere la reazione desiderata hanno infatti usato l'idrogenasi, un enzima, che, come scrivono ricercatori, "è in grado di ridurre i protoni di idrogeno in idrogeno molecolare. Nel corso dell'evoluzione questo processo è stato spento perché non era necessario per la sopravvivenza [delle alghe], ma siamo riusciti a bypassare l'inattività per ottenere ciò che volevamo: dividere l'acqua in idrogeno e ossigeno". UN NUOVO MODO DI USARE L'ENERGIA SOLARE Il sistema testato a Cambridge è ancora lontano dal trovare spazio a livello industriale, ma crea i presupposti concreti per mettere in piedi una fotosintesi semi-artificiale alimentata solo dall'energia solare, capace di una resa senza precedenti. Il coautore dello studio Erwin Reisner, lo ha definito senza mezzi termini "una pietra miliare", sottolineando che "questo lavoro supera molte sfide difficili associate all'integrazione di componenti biologici e organici in materiali inorganici, […] e apre la cassetta degli attrezzi per lo sviluppo di futuri sistemi per la conversione di energia solare".