La cella solare fotosintetica trasforma la CO2 in syngas

Un catalizzatore economico, due celle solari, acqua e luce: così all’Università dell’Illinois prende forma la nuova foglia artificiale

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(Rinnovabili.it) – I ricercatori della University of Illinois a Chicago ce l’hanno fatta: hanno creato la nuova cella solare fotosintetica in grado di trasformare la CO2 atmosferica direttamente in combustibile. L’invenzione, la cui domanda di brevetto è già stata depositata, è raccontata nell’ultimo numero di Science. Nell’articolo, gli  ingegneri  Amin Salehi-Khojin  e Mohammad Asadi, spiegano i segreti di questa sorta di “foglia artificiale”.

 

Esattamente come avviene nelle piante, dove l’anidride carbonica è convertita in energia sotto forma di zuccheri, anche nella cella solare fotosintetica, le molecole di CO2 diventano energia spendibile. In questo caso, il procedimento non ottiene glucosio, bensì syngas, un gas artificiale composto principalmente da una miscela di carbonio e idrogeno.

 

Il principio non è nuovo. Sono diversi gli studi che in passato hanno tentato di trasformare il biossido di carbonio in una forma chimica riutilizzabile. Tuttavia i catalizzatori sinora utilizzati erano costosi e inefficienti. “Il nostro – spiegano gli ingegneri – è mille volte più veloce della migliore sostanza finora utilizzata, costandone appena un ventesimo”.

 

2016072812956531La foglia artificiale è costituita da due celle fotovoltaiche in silicio a tripla giunzione da 18 centimetri quadrati di superficie, un catalizzatore  a base di nano fiocchi  di diseleniuro tungsteno (la vera novità del progetto) al catodo e ossido di cobalto nell’elettrolita di fosfato di potassio dell’anodo. Quando la luce colpisce la cella, idrogeno e monossido di carbonio gorgogliano dal catodo, mentre all’anodo sono prodotti ioni di ossigeno e idrogeno. Quest’ultimi diffondono attraverso una membrana al lato catodo e partecipano alla reazione di riduzione del biossido di carbonio.

“La tecnologia può essere adattabile, non solo per l’uso su larga scala, ma anche per le applicazioni su piccola scala”, ha spiegato Amin. “In futuro, potrebbe essere utile anche su Marte, la cui atmosfera è composta principalmente da anidride carbonica”. L’efficienza del processo per ora è molto bassa (5%) ma i ricercatori sono convinti di poter raggiungere il 20% senza troppe difficoltà.

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