Nuova svolta scientifica – un dispositivo imita la fotosintesi e trasforma la CO₂ in carburante

Un gruppo di ricercatori dell’Università di Cambridge ha annunciato un risultato che potrebbe ridefinire il concetto stesso di energia pulita: un sistema bioibrido capace di imitare la fotosintesi naturale e trasformare anidride carbonica, acqua e luce solare in carburante. L’esperimento, pubblicato sulla rivista scientifica Joule, apre prospettive concrete per la produzione sostenibile di composti chimici e biocarburanti senza l’impiego di materiali tossici o instabili.

Un “foglio artificiale” che lavora come una pianta

L’apparato utilizza semiconduttori organici combinati con enzimi batterici per ottenere formiato, una sostanza che può fungere da base per carburanti liquidi o altri prodotti industriali. A differenza dei prototipi sviluppati negli anni passati, questo modello non contiene elementi rari né catalizzatori metallici costosi. La struttura è sottile, leggera e funziona in modo autonomo con luce naturale diffusa.

I ricercatori hanno dimostrato che l’intero processo avviene senza corrente elettrica esterna. Il sistema sfrutta esclusivamente l’energia solare per convertire la CO₂ disciolta in acqua in composti a valore energetico.

Il ruolo chiave degli enzimi e della struttura porosa

Tradizionalmente, i dispositivi ispirati alla fotosintesi avevano bisogno di additivi chimici per mantenere attivi gli enzimi coinvolti nella reazione. In questa nuova configurazione, un cofattore enzimatico chiamato anidrasi carbonica è stato incorporato in una matrice porosa di titanio, permettendo al processo di funzionare con una semplice soluzione di bicarbonato — simile all’acqua frizzante domestica.

• Matrice porosa in biossido di titanio: stabilizza gli enzimi nel tempo
• Anidrasi carbonica: accelera il trasferimento dell’anidride carbonica disciolta
• Soluzione bicarbonata: evita l’uso di reagenti tossici o corrosivi

Questa configurazione ha consentito al sistema di operare senza interruzioni per oltre un giorno intero, mantenendo una resa costante nella produzione del formiato. Secondo i dati diffusi dal laboratorio, l’efficienza elettronica ha superato il 95% nelle prove condotte.

Dalla chimica all’energia: implicazioni pratiche per famiglie e imprese

Il formiato ottenuto può essere immagazzinato e successivamente trasformato in idrogeno o metanolo mediante reazioni note e già usate nell’industria chimica. Ciò significa che lo stesso principio potrebbe alimentare piccoli generatori domestici o impianti decentralizzati per la produzione di energia pulita.

L’obiettivo dichiarato dai ricercatori è la scalabilità industriale entro cinque anni. La possibilità di produrre carburanti sintetici direttamente dalla CO₂ ambientale ridurrebbe significativamente le emissioni nette e offrirebbe ai settori più energivori — come trasporti e agricoltura — una via alternativa rispetto ai combustibili fossili.

L’incrocio tra scienza ed economia verde

L’Agenzia Internazionale dell’Energia stima che entro il 2030 la domanda mondiale di idrogeno verde crescerà del 400%. Soluzioni come quella proposta a Cambridge si inseriscono in questa tendenza ma evidenziano anche un contrasto: mentre alcuni Paesi investono miliardi in infrastrutture centralizzate, qui si punta su tecnologie distribuite, potenzialmente accessibili anche a comunità locali o piccole imprese.

TendenzeWas verbraucht mehr Energie: der Backofen oder die Fritteuse?

L’impatto economico dipenderà dai costi finali e dalla capacità delle istituzioni pubbliche di sostenere la ricerca applicata. L’interesse delle grandi aziende chimiche europee lascia intendere che la corsa alla sintesi solare della materia prima sia solo all’inizio.

Dalla sperimentazione al quotidiano: cosa cambia davvero

Sebbene ancora in fase sperimentale, questo tipo di “fotosintesi artificiale” suggerisce scenari tangibili: tetti fotovoltaici capaci non solo di generare elettricità ma anche carburante liquido; serre agricole autosufficienti; sistemi portatili per l’alimentazione d’emergenza. I limiti attuali riguardano soprattutto la durata degli enzimi e la gestione termica del modulo.

Nell’attesa dei prossimi sviluppi, il progetto britannico rappresenta una delle rare convergenze tra chimica biologica ed energia rinnovabile con risultati misurabili sul campo. Per molte famiglie europee alle prese con i costi energetici crescenti, ogni passo verso un sistema più stabile e replicabile segna una differenza concreta nel quotidiano.