Trasformare la luce del sole e l’anidride carbonica in carburante solare liquido sembra fantascienza, eppure è quello che hanno messo a punto nei laboratori della Yale University. Un dispositivo che imita il funzionamento delle foglie, cattura la CO2 e la converte direttamente in combustibile, senza bisogno di alcuna elettricità esterna. Sulla carta ha qualcosa di miracoloso, ma è soprattutto il segno di quanto la ricerca scientifica possa spingersi oltre i confini che fino a poco tempo fa parevano invalicabili sul fronte energetico.
Una foglia artificiale che produce metanolo
Il cuore di questa tecnologia è il suo modo di lavorare, perché funziona esattamente come una foglia artificiale. Niente cavi, niente alimentazione esterna: sfrutta solo ed esclusivamente la luce del sole. Il prodotto finale è il metanolo, una sostanza tutt’altro che secondaria. Serve all’industria chimica e si candida come combustibile alternativo nei trasporti, in particolare in quello marittimo, dove trovare soluzioni pulite resta una bella sfida.
Non è la prima volta che qualcuno prova a percorrere questa strada, va detto. Il punto è che il sistema messo a punto a Yale fa un salto netto in termini di efficienza rispetto ai tentativi precedenti di generare combustibili a base alcolica. E qui sta la differenza che conta. A differenza dei classici pannelli fotovoltaici, che producono corrente elettrica e basta, questo dispositivo genera un vettore energetico liquido. Tradotto: qualcosa di facilmente immagazzinabile per lunghi periodi e trasportabile usando le infrastrutture che già esistono, senza dover reinventare tutto da capo.
Come funziona la tecnologia dietro la CO2 trasformata in carburante
Per arrivare a questo risultato l’equipe guidata dal professore di chimica Hailiang Wang ha messo insieme due tecnologie maturate in anni di lavoro. La prima è il sistema catalitico, costruito su molecole di ftalocianina di cobalto collegate a nanotubi di carbonio. Questi ultimi si comportano come vere e proprie autostrade per gli elettroni e alimentano una reazione piuttosto complessa, a sei elettroni, che trasforma acqua e CO2 in metanolo. I vecchi sistemi molecolari, invece, si fermavano a reazioni più semplici e finivano per produrre solo monossido di carbonio, che di pulito ha ben poco.
Il secondo ingrediente fondamentale è un fotoelettrodo progettato dal ricercatore Bo Shang. È fatto di micropilastri di silicio rivestiti con un materiale carbonioso chiamato fullerene. Questa particolare geometria aumenta la superficie utile alle reazioni e migliora il trasferimento di carica, che è poi il dettaglio tecnico che fa la differenza tra un esperimento riuscito e uno mediocre.
