Energia Solare: in Svizzera creata una molecola che simula la fotosintesi

Gli scienziati dell’Università di Basilea hanno compiuto un passo significativo verso l’energia solare sostenibile sviluppando una molecola che imita un aspetto chiave della fotosintesi: la capacità di accumulare cariche elettriche dalla luce solare. Questo progresso, descritto come un punto di svolta, potrebbe accelerare in modo decisivo la creazione di combustibili a zero emissioni di carbonio, offrendo una via concreta per ridurre la nostra dipendenza dai carburanti fossili e mitigare l’impatto dei cambiamenti climatici.

Catturare la luce, immagazzinare l’energia

La ricerca, guidata dal professor Oliver Wenger, si è concentrata sulla creazione di una molecola complessa, composta da cinque parti. Queste unità sono progettate per un compito specifico e sofisticato: quando il componente centrale assorbe la luce, avvia un trasferimento di elettroni. Questo meccanismo fa sì che due unità diventino caricate positivamente e due negativamente, accumulando un totale di quattro cariche. Queste cariche non sono scaricate istataneamente, ma rimangono cumulate e possono essere scaricate successivamente.

Come avviene il trasferimento del’elettrone quando la parte centrale della molecola viene colpita dalla luce da Photoinduced double charge accumulation in a molecular compound

Questo processo è fondamentale perché molte delle reazioni chimiche necessarie per creare carburanti solari, come la scissione dell’acqua per produrre idrogeno, richiedono più elettroni contemporaneamente. La capacità di “immagazzinare” temporaneamente queste cariche risolve uno dei problemi principali dell’intelligenza artificiale per la fotosintesi.

Ciò che rende questo studio particolarmente innovativo è la tecnica utilizzata. Invece di usare potenti fasci laser come nelle ricerche precedenti, il team ha impiegato due lampi di luce, molto più simili all’intensità della luce solare. Questo passo-passo crea due coppie di cariche, che rimangono stabili abbastanza a lungo da poter essere utilizzate per ulteriori reazioni chimiche.

Come funziona l’esperimento di caricamento delle molecole fotosensibili

Un pezzo del puzzle

Sebbene questa molecola non sia ancora un sistema completo di fotosintesi artificiale, rappresenta un elemento cruciale. Come ha sottolineato il professor Wenger, la scoperta dimostra che è possibile immagazzinare efficientemente cariche multiple usando la luce solare, un passaggio essenziale per convertire l’energia solare in carburanti stoccabili e sostenibili. I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Nature Chemistry.