Questi “fiori di rame” trasformano la luce in carburante pulito grazie alle celle solari in perovskite

Le scoperte scientifiche riservano spesso innovazioni sorprendenti. Sapevate che è possibile trasformare l’anidride carbonica in carburante utilizzando solo la luce solare? Un team di ricercatori delle università di Cambridge e della California a Berkeley ha sviluppato un sistema innovativo che sfrutta l’energia solare per convertire la CO₂ in idrocarburi, come etano ed etilene, fondamentali nella produzione di carburanti liquidi e plastiche.

Ispirandosi al processo naturale della fotosintesi, attraverso il quale le piante trasformano la luce in energia, gli scienziati hanno creato una tecnologia rivoluzionaria. Ma quali sono le sue caratteristiche distintive e quali applicazioni potrebbe avere nel prossimo futuro?

Un sistema basato su nano-fiori di rame per imitare la fotosintesi

Per riprodurre la fotosintesi artificiale, i ricercatori hanno sviluppato delle strutture in rame a forma di fiore, pensate per catturare l’energia solare e convertirla in carburante. Il cuore di questa tecnologia è una cellula solare in perovskite, combinata con minuscoli catalizzatori in rame, chiamati nano-fiori.

Oltre a questi componenti innovativi, gli scienziati hanno introdotto elettrodi in nanofili di silicio, capaci di ossidare il glicerolo invece di scindere l’acqua, un processo molto meno efficiente. Questa combinazione ha permesso di sviluppare un sistema con una capacità di produzione di idrocarburi 200 volte superiore rispetto ai modelli precedenti.

Secondo il Dr. Virgil Andrei, del dipartimento di chimica Yusuf Hamied dell’Università di Cambridge, il team non si è limitato a ridurre la CO₂, ma ha puntato alla creazione di idrocarburi più complessi. Tuttavia, per ottenere questo risultato, è necessario un apporto energetico significativamente maggiore.

Applicazioni industriali: dai carburanti ai prodotti farmaceutici

Uno dei principali vantaggi di questa innovazione è la capacità di produrre idrocarburi complessi, come etano ed etilene, ampiamente utilizzati nella produzione di carburanti e plastiche. Ma le potenzialità di questa tecnologia vanno ben oltre.

I nano-fiori di rame consentono anche di generare sottoprodotti di grande valore, tra cui lattato, glicerato e formiato, utilizzati nei settori farmaceutico, cosmetico e chimico. Inoltre, il glicerolo, spesso considerato un rifiuto industriale, si è rivelato un prezioso alleato per migliorare i tassi di reazione chimica, aprendo nuove prospettive per la valorizzazione dei rifiuti chimici.

Un ulteriore aspetto cruciale di questa tecnologia è la sua sostenibilità ambientale: il sistema funziona esclusivamente con CO₂, acqua e glicerolo, senza rilasciare emissioni di carbonio aggiuntive, rendendolo un metodo completamente ecologico.

Questa innovazione potrebbe rappresentare una svolta nella transizione energetica e nella lotta contro il cambiamento climatico. Oggi, la maggior parte degli idrocarburi deriva dai combustibili fossili, ma questa nuova tecnologia offre una soluzione alternativa più pulita e sostenibile.

Nonostante il tasso di selettività attuale sia di circa 10%, i ricercatori sono fiduciosi di poter migliorare ulteriormente l’efficienza dei catalizzatori. Inoltre, l’espansione della piattaforma a reazioni organiche più complesse potrebbe portare a sviluppi rivoluzionari nella produzione di energia carbon neutral.

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Fonte: Nature

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