Una cella solare che converte l’anidride carbonica in un carburante pronto all’uso potrebbe rivoluzionare in chiave sostenibile l’industria dei combustibili. A ideare l’innovativa tecnologia è stata un’équipe di ricercatori della University of Illinois di Chicago.

I principali vantaggi della nuova cella solare sono i costi bassi e l’efficienza. Inoltre la produzione del carburante avviene grazie a un meccanismo semplice e diretto, sfruttando solo l’energia solare. La cella solare, descritta sulla rivista Science, è già stata brevettata.

A differenza delle celle solari convenzionali, che convertono la luce in elettricità da stoccare nei sistemi di accumulo, il nuovo dispositivo funziona come una pianta. La tecnologia converte la CO2 in carburante, risolvendo due problemi in un solo colpo: l’inquinamento atmosferico e la necessità di produrre energia pulita.

Secondo gli scienziati americani un parco solare composto da migliaia di foglie artificiali potrebbe rimuovere tonnellate CO2 dall’atmosfera e garantire approvvigionamenti di carburante sicuri ed economici.

Oggi la combustione dei fossili genera emissioni di CO2. I ricercatori americani creando una cella solare fotosintetica hanno voluto ribaltare questo processo, prelevando CO2 dall’atmosfera per ricavarne un combustibile. Il processo è noto come riduzione e si contrappone alle reazioni di ossidazione o combustione.

Per ottenere la riduzione della CO2 gli scienziati hanno preso in considerazione diversi catalizzatori. Alcuni erano inefficienti, altri come l’argento troppo costosi. L’équipe coordinata da Salehi-Khojin si è concentrata su una famiglia di nanomateriali, noti come dicalcogenuri dei metalli di transizione (TMDCs). I nanomaterali sono stati abbinati a un liquido ionico usato come elettrolita, all’interno di una cella elettrochimica a tre elettrodi. Il liquido ionico è stato mescolato al 50% con acqua per preservare il catalizzatore durante le reazioni di riduzione.

Il tungsteno diselenide si è rivelato il materiale migliore. Questo catalizzatore riesce a rompere facilmente e velocemente i legami chimici della CO2 ed è più economico rispetto ai catalizzatori a base di metalli nobili.

Mentre le piante producono carburante sotto forma di zuccheri, la foglia artificiale genera gas sintetico. Il syngas è una miscela di idrogeno e monossido di carbonio che può essere bruciato direttamente o convertito in altri idrocarburi.

Il nuovo combustibile potrebbe porre fine all’era dei fossili. I costi del gas di sintesi sono equiparabili a quelli di un barile di petrolio. Il prototipo di foglia artificiale realizzato dai ricercatori americani è composto da due celle fotovoltaiche al silicio a tripla giunzione di 18 centimetri quadrati.

Per il catodo è stato impiegato il tungsteno diselenide e il liquido ionico, mentre per l’anodo un elettrolita a base di ossido di cobalto e fosfato di potassio. Quando la luce colpisce la cella solare, gli ioni di idrogeno si diffondono nel catodo attraverso una membrana, scatenando la reazione di riduzione della CO2.

La tecnologia potrebbe essere usata per produrre combustibili a basso impatto su scala industriale, per applicazioni su piccola scala e per produrre carburante su Marte, un Pianeta ricco di CO2 che potrebbe contenere anche acqua.

29 luglio 2016
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I vostri commenti
pasquale, sabato 30 luglio 2016 alle14:50 ha scritto: rispondi »

ottima prospettiva

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