Primo prototipo di “foglia artificiale”
Un team di ricercatori dell’Istituto Italiano di Tecnologia del Centro per le Tecnologie Future Sostenibilli – CSFT di Torino, coordinato da Fabrizio Pirri, ha progettato il primo prototipo integrato per la conversione diretta dell’anidride carbonica in carburante, sfruttando l’energia solare.Per il funzionamento della “foglia artificiale”, così è stata chiamato il prototipo, i ricercatori IIT hanno preso spunto dalla fotosintesi clorofilliana delle piante, che si basa sulla trasformazione di anidride carbonica in sostanze nutrienti sfruttando la luce solare e l’acqua.L’idea alla base delloo studio, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista ACS Sustainable Chemistry & Engineering, è quella di sfruttare l’anidride carbonica emessa nell’atmosfera come prodotto di scarto di industrie e auto, responsabile dell’inquinamento dell’aria e del surriscaldamento globale, per ottenere un prodotto di alto valore commerciale, basandosi su una risorsa di energia praticamente infinita, come la luce solare.Questo prototipo rappresenta il primo caso in assoluto in cui celle solari e reattore sono integrati nello stesso dispositivo, consentendo così di catturare la luce del sole che viene trasformata in energia elettrica, necessaria al reattore per convertire l’anidride carbonica in carburante, detto per questo motivo “carburante solare”, un mix di monossido di carbonio e idrogeno, che potrà essere sfruttato in futuro nel campo dell’energia o dei trasporti sotto forma di metanolo o metano.La novità del sistema integrato consente di produrre carburante solare in maniera continua fino a che è disponibile la fonte luminosa e allo stesso tempo assicura la scalabilità del prodotto, caratteristica competitiva per entrare un domani sul mercato.Il dispositivo, che non emette alcun rumore, in futuro potrebbe essere localizzato in prossimità di aree ad alte emissioni di CO2, come le zone industriali delle città o autostrade, in zone estremamente soleggiate.L’obiettivo è quello di arrivare ad un’efficienza del dispositivo tale da soddisfare il fabbisogno energetico delle citycar per gli spostamenti quotidiani, contribuendo a riutilizzare la CO2 già liberata nell’aria e rimettendo in circolo energia pulita.“Una pianta in natura fissa in media da 10 ai 50 kg di CO2 all’anno, pari all’attività di 8 fino a 39 “foglie artificiali”. Stiamo lavorando sui materiali per aumentare le performance, – dichiara Adriano Sacco, primo autore del paper – Entro un anno vogliamo arrivare al prototipo precommerciale cambiando i componenti autoprodotti. La prossima sfida sarà nell’estate del 2021 dove, nell’ambito di una competizione europea, è richiesto di produrre carburante in grado di alimentare un piccolo motore ad aria calda. In seguito ci auspichiamo di individuare un’azienda che voglia investire nel processo di industrializzazione e trasformazione del prototipo in prodotto”“Il rispetto della Natura oggi è una necessità imprescindibile per il progresso. Per questo, in qualità di scienziati, tocca a noi studiare per trovare nuove tecnologie pulite e rinnovabili in grado di soddisfare il sempre crescente fabbisogno energetico della nostra società. Questa è la missione del centro di Torino”- conclude Fabrizio Pirri, coordinatore del CSFT.Per approfondimenti: “An Integrated Device for the Solar-Driven Electrochemical Conversion of CO2 to CO” Adriano Sacco*, Roberto Speranza, Umberto Savino, Juqin Zeng, M. Amin Farkhondehfal, Andrea Lamberti*, Angelica Chiodoni, and Candido F. Pirrihttps://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.0c02088
