La fotosintesi artificiale, il futuro della produzione energetica?

La ricerca di nuovi modi di produrre energia è un tema fondamentale dell’innovazione tecnologica. Una continua lotta con l’entropia, che non possiamo vincere ma che contro cui possiamo sfoderare nuove armi sempre più efficienti e soprattutto meno impattanti sull’ambiente.

La fotosintesi. Sono tantissime le ricerche che indagano modi per trovare nuove soluzioni: una di queste, come spesso accade, prende ispirazione dalla natura. Si tratta di un processo che ricorda la fotosintesi clorofilliana, ovvero quello che permette alle piante di usare acqua, anidride carbonica e luce solare per generare glucosio, lo zucchero che nutre le piante. Questa fotosintesi artificiale funziona in maniera leggermente diversa. Sfrutta un catalizzatore in materiale non-organico, il biossido di titanio in questo caso, che ha una particolare forma a nido d’ape, una struttura molecolare tridimensionale che presenta molti spazi vuoti. Proprio in questi spazi possono avere luogo le reazioni chimiche che, attraverso la luce ultravioletta e la CO2, permettono di generare un biocarburante. E proprio il biocarburante la chiave di questa innovazione, la quantità di CO2 emessa e quella utilizzata per crearlo si equilibrano: l’impatto ambientale è quindi molto ridotto e, a differenza di altre forme di energia, può essere immagazzinato per lunghi periodi senza che sia necessaria un’infrastruttura dedicata.

Altri modi. Questo non è l’unico esempio di fotosintesi artificiale. Altri, infatti, sono in fase di sperimentazione e sfruttano materiali diversi per ottenenere combustibili diversi: tutti, però, hanno in comune l’utilizzo della luce e l’assorbimento della CO2. Questo significa che da un lato si utilizza una fonte d’energia virtualmente infinita come quella solare, dall’altro lato si assorbe CO2 dall’atmosfera, un’operazione che potrebbe dare un grosso contributo alla lotta ai cambiamenti climatici.

Vantaggi e svantaggi. Una tecnologia del genere è in grado di convertire l’energia solare direttamente in una forma d’energia – biocombustibili in questo caso – immediatamente immagazzinabile. Il fotovoltaico per accumulare energia deve compiere più passaggi: da solare a elettricità, quindi in energia chimica e poi nuovamente in elettricità, e ciascun passaggio fa perdere dell’energia nella conversione. D’altro canto, processi di fotosintesi artificiale sono molto poco economici, perché utilizzano materiali non comuni in forme e strutture complesse, che richiedono quindi molta lavorazione prima che possano essere utilizzati: questo rende, almeno per ora, questa tecnologia acerba, poco competitivi in un mercato dove il valore economico – ma non quello ambientale – dell’energia prodotta con metodi inquinanti è comunque più conveniente.

Guarda il video: