Abbiamo fatto molti progressi con l‘energia sostenibile negli ultimi anni, ma c’è ancora molto lavoro da fare. Ora, ci sono notizie incoraggianti sullo sviluppo di una “foglia artificiale” che potrebbe portare alla produzione di combustibile sintetico veramente “pulito”.
In questo caso, il passo chiave verso tale risultato è la produzione sostenibile di syngas (o gas di sintesi), una miscela di idrogeno e monossido di carbonio. Attualmente, il syngas è ampiamente utilizzato nella produzione di vari carburanti, farmaci, materie plastiche e fertilizzanti; può essere prodotto in diversi modi, ma di solito coinvolge i prodotti rimanenti da carbone o materiali a base di petrolio. Pertanto, il prodotto finale non è sempre carbon neutral. Il nuovo dispositivo fogliare è immerso nell’acqua e alimentato dalla luce solare, ma può ancora funzionare nei giorni nuvolosi; può produrre syngas sostenibile senza rilasciare anidride carbonica nell’aria. “Potresti non aver sentito parlare del syngas stesso, ma ogni giorno consumi prodotti creati utilizzando questo”, afferma il chimico Erwin Reinser dell’Università di Cambridge nel Regno Unito. “Essere in grado di produrlo in modo sostenibile sarebbe un passo fondamentale nella chiusura del ciclo globale del carbonio e nella creazione di un’industria chimica e del combustibile sostenibile”. La foglia imita la fotosintesi che vediamo nelle piante, combinando luce in entrata, acqua e anidride carbonica con un catalizzatore di cobalto chiamato perovskite:
All’altra estremità si ottiene idrogeno e monossido di carbonio, che può quindi produrre syngas. Sebbene al momento l’efficienza della macchina sia bassa, dovrebbe essere possibile migliorarla con ulteriori ricerche. È la combinazione unica di materiali e catalizzatori, affermano gli scienziati, che pone il loro sistema davanti a dispositivi simili. “Non sei limitato all’utilizzo di questa tecnologia solo nei paesi caldi, o alla gestione del processo solo durante i mesi estivi“, afferma il chimico Virgil Andrei dell’Università di Cambridge. “Potresti usarlo dall’alba al tramonto, in qualsiasi parte del mondo.” Ciò è ovviamente importante in quelle parti del mondo in cui l’elettricità stabile o una fornitura di luce solare affidabile non sono sempre garantite. E mentre le fonti di energia rinnovabile come l’eolico e il solare stanno diventando sempre meglio nel produrre elettricità per noi, le esigenze energetiche del mondo vanno ben oltre l’elettricità:
i trasporti pesanti, i trasporti marittimi e i viaggi aerei hanno tutti bisogno di carburanti più puliti, che è dove questa foglia artificiale potrebbe entrare. In termini di questa nuova ricerca, i membri del team affermano di essere fiduciosi nei loro catalizzatori e nella loro combinazione di materiali e che fanno ben sperare per il futuro – alla fine, il syngas potrebbe non essere necessario come stadio intermedio e la produzione potrebbe procedere direttamente al carbonio combustibile liquido neutro. “Quello che vorremmo fare dopo, invece di fare prima il syngas e poi convertirlo in combustibile liquido, è quello di fare il combustibile liquido a un passo dal biossido di carbonio e dall’acqua“, afferma Reisner . La ricerca è stata pubblicata su Nature Materials .
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Reference:
Virgil Andrei , Bertrand Reuillard and Erwin Reisner. ‘Bias-free solar syngas production by integrating a molecular cobalt catalyst with perovskite-BiVO4 tandems.’ Nature Materials (2019). DOI: 10.1038/s41563-019-0501-6
