da Londra, giovedì 23 giugno 2016

fotosintesi artificiale

Se la vostra figlia o nipote ha intrapreso studi di biologia, avrà questa formula  stampigliata in modo indelebile nella mente:

6CO2 + 6H2O ---> C6H12O6 + 6O2

Fotosintesi - il processo di trasformazione dell'anidride carbonica e acqua in glucosio e ossigeno in presenza di luce solare - sottende l'intero mondo naturale.

Ma la natura non è molto brava a farlo. Un certo numero di strozzature biologiche limita l'efficienza della fotosintesi. La maggior parte delle piante non converte neanche l'1% dell'energia solare in glucosio per immagazzinare energia.
Gli scienziati hanno cercato di perfezionare il processo in vari modi, e con un certo successo. In condizioni perfette, un impianto può essere fatto per produrre fino a quattro volte più energia. Ma il processo non è mai stato completato.

I precedenti sistemi di fotosintesi artificiale sono riusciti a scindere l'acqua in ossigeno e idrogeno, ma una squadra di Harvard è andata oltre. Grazie alla combinazione di una foglia artificiale (leggi: pannello solare) con un batterio che consuma l'idrogeno, sono riusciti a creare un sistema che trasforma la radiazione solare in modo efficiente in biocarburante.
Il sistema potrebbe funzionare ad efficienza energetica di circa il 10% - cioè, potrebbe convertire il 10% dell'energia solare in biocarburante. Questo è circa dieci volte più efficiente rispetto alle piante più efficienti.

Il fascino di questa tecnologia è evidente. Può convertire la luce solare in energia estremamente efficiente e ridurre la produzione di CO2 allo stesso tempo. Ancora meglio, la foglia bionica potrebbe lavorare su scala maggiore.

 

Il costo dei pannelli solari è calato drasticamente negli ultimi quattro decenni. Una volta appannaggio di ricchi benefattori, le celle solari sono sempre più onnipresenti. E man mano che diventano più efficienti, diventano una vera e propria alternativa ai combustibili fossili.
Altri esperimenti di fotosintesi producono idrogeno grezzo, che può essere utilizzato come fonte di energia. Ma questo sistema produce in modo più raffinato. Il Biofuel è molto più facile da stoccare rispetto all'idrogeno e risponde alla domanda del classico scettico circa l'energia solare: cosa facciamo quando il sole non splende?

In teoria, un sistema di biocarburanti potrebbe essere collegato ovunque esiste una cella solare e riporlo in una forma portatile stabile.

 

Il sistema potrebbe rivoluzionare la produzione di biocarburanti. Ma potrebbe fare ancora di più.
Questo esperimento è riuscito grazie al catalizzatore rivoluzionario usato. Un catalizzatore di cobalto-fosforo ha permesso di dividere l'acqua ad una tensione molto bassa. Alla tensione inferiore, il sistema produce combustibile in modalità molto più efficiente.

Ora che hanno aggredito la questione della tensione, potrebbero mutuare questo processo e utilizzarlo per produrre una gamma di molecole a base di carbonio, senza alcun costo. In teoria il processo potrebbe essere applicato a qualsiasi composto a base di carbonio, producendo materiali direttamente dalla luce solare.
Per ora, il sistema sarà probabilmente applicato alla produzione di carburante. Dopo tutto, lo fa incredibilmente bene. Ma nel tempo, il metodo di produzione potrebbe essere applicato a qualsiasi tipo di processo.

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