L’industria chimica è responsabile di circa il 6% delle emissioni globali di CO₂ e produce materiali indispensabili: farmaci, fertilizzanti, plastica, vernici, elettronica, detergenti, ma per trasformarla in un settore davvero sostenibile serve una svolta radicale.
Un team dell’Università di Cambridge, guidato dal professor Erwin Reisner, ha sviluppato una tecnologia che va esattamente in questa direzione: una foglia semi-artificiale in grado di utilizzare sole, acqua e anidride carbonica per produrre formiato, un combustibile pulito che può alimentare altre reazioni chimiche industriali.
“Dobbiamo trovare un modo per defossilizzare l’industria chimica. Se ci riusciremo, sarà una gigantesca opportunità”, ha spiegato Reisner.
Come funziona? Fotosintesi… ma senza piante
Questa foglia artificiale è un dispositivo ibrido bio-organico composto da:
- Semiconduttori organici (cioè polimeri che assorbono la luce solare, non tossici e modificabili),
- Enzimi batterici, presi da batteri solfato-riduttori, che convertono CO₂ e acqua in formiato.
La grande innovazione è che, rispetto ai prototipi precedenti:
- non utilizza metalli pesanti o materiali tossici come il piombo,
- è più efficiente e stabile nel tempo,
- funziona senza additivi chimici complessi (usa una semplice soluzione di bicarbonato, tipo acqua frizzante).
Dal sole a un prodotto utile: il test di laboratorio
In laboratorio, il dispositivo ha:
- trasformato la CO₂ in formiato utilizzando solo luce solare;
- utilizzato direttamente questo formiato per avviare una reazione chimica “a domino” che ha portato alla sintesi di un composto farmaceutico con alta resa e purezza;
- funzionato per oltre 24 ore, più del doppio rispetto alle tecnologie precedenti;
- mostrato un’efficienza quasi perfetta nel convogliare gli elettroni verso la produzione di carburante.
È inoltre la prima volta che semiconduttori organici vengono usati con successo in un sistema bioibrido di questo tipo, come confermato dallo studio pubblicato sulla rivista Joule.
E adesso cosa succede?
Il team di Cambridge sta già lavorando a:
- prolungare ulteriormente la durata del dispositivo,
- adattarlo per produrre altri composti chimici industriali oltre al formiato, sempre a partire da luce solare e CO₂,
- trasformarlo in una piattaforma scalabile per carburanti e chimica verde.
“Abbiamo dimostrato che si possono costruire dispositivi solari efficienti, durevoli e privi di componenti tossici. È una vera opportunità per la chimica sostenibile del futuro”, afferma Reisner.
Perché è importante?
Questa foglia artificiale è importante perché:
- Imita la natura ma senza combustibili fossili
- Elimina materiali tossici e inquinanti
- Usa CO₂ come risorsa, non come rifiuto
- Potrebbe rendere sostenibile uno dei settori più difficili da decarbonizzare
