Fotosintesi artificiale per creare idrogeno

Scienziati di tutto il mondo cercano da anni di creare la fotosintesi in laboratorio con l’obiettivo di ottenere idrogeno per le celle a combustibile. I ricercatori del Brookhaven National Laboratory e del Virginia Tech hanno sviluppato due sistemi molecolari che consentono di effettuare la conversione dell’energia solare in energia chimica, un processo che avviene in maniera naturale nelle piante durante la fotosintesi clorofilliana.

Gli scienziati cercano di replicare il processo che converte anidride carbonica e acqua in glucosio, zucchero fondamentale per la vita della pianta. Lo scopo è produrre combustibili amici dell’ambiante, come idrogeno e metanolo, ma è necessario progettare un complesso sistema molecolare che garantisca la massima efficienza possibile nella conversione di energia. I chimici del Brookhaven National Laboratory e del Virginia Tech hanno realizzato due “supermolecole” in grado di assorbire la luce, separare e trasportare la carica elettrica, e produrre idrogeno.

Entrambi i sistemi sono costituiti da ioni metallici di rutenio (che assorbono la luce) e rodio (che generano idrogeno) collegati tra loro da molecole che trasportano elettroni dai primi ai secondi. Gli scienziati hanno effettuato numerosi esperimenti per determinare il numero esatto di ioni di rutenio necessari alla fotosintesi artificiale, ovvero quello che consente di produrre più idrogeno per una durata maggiore.

I test hanno permesso di scoprire che il sistema molecolare più grande possiede meno elettroni, quindi è più ricettivo. In pratica, la separazione e il trasporto della carica elettrica avviene in maniera più efficiente e ciò comporta un incremento prestazionale della fotosintesi artificiale. I risultati della scoperta verrà utilizzati in futuro nella progettazione di sistemi che possono produrre una maggiore quantità di idrogeno.