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Fotosintesi artificiale, novità su scala microscopica

written by Luca Priami 14 giugno 2013
Fotosintesi artificiale, novità su scala microscopica

Sempre più propenso a copiare la genialità di Madre Natura, l’uomo osserva, studia e rielabora a modo suo ciò che già esiste da migliaia di anni sul nostro pianeta. Tutto ciò per far progredire la tecnologia e portare vantaggi grazie a scoperte sempre più raffinate. Quella della fotosintesi artificiale non è propriamente una novità, ma alcuni ricercatori del Lawrence Berkeley National Laboratory affermano di aver aggiunto un ulteriore step alla realizzazione di un sistema di conversione dell’energia solare che prende spunto dalla fotosintesi clorofilliana.

Peidong Yang, Hao Ming Chen e Chong Liu, i ricercatori dietro a questo progetto, hanno realizzato una sorta di foresta artificiale, dal comportamento simile a una vera, ma in scala nanometrica. Grazie a nanostrutture simili ad alberi, col tronco realizzato in silicio e rami in ossido di titanio, la luce catturata da questi alberelli viene utilizzata per la generazione di ossigeno e idrogeno, due componenti delle celle a combustibile.

Per sfruttare al meglio la luce, questa foresta è stata realizzata molto densa, un po’ come una vera foresta, in modo che ci sia meno riflesso possibile dei raggi luminosi e più superficie assorbente. Anche il procedimento con il quale la luce viene convertita in energia è copiato dallo schema a Z della fotosintesi, ovvero quel movimento che sembrano fare gli elettroni quando sono trasportati nel processo di fotosintesi. Solo che qui a muovere il tutto, invece che i cloroplasti, troviamo dei semiconduttori: il silicio e l’ossido di titanio citati in precedenza.

Al momento il tasso di conversione di questa foresta è molto basso (0.12%), quindi non appetibile per il mercato né utile per applicazioni pratiche, ma in futuro se ne ipotizza l’uso per alimentare le celle a combustibile, che funzionano proprio grazie a idrogeno e ossigeno.

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