Verso l’industria solare: realizzato un sistema ad alta efficienza che produce idrogeno e composti chimici ad alto valore aggiunto

Un meccanismo fotosintetico artificiale alimentato dall'energia solare: l'illustrazione del nuovo studio, ideata da Amedeo Agosti, ha vinto il photo contest promosso dal consorzio Sunrise

Una vera e propria “industria solare” in grado di produrre da un lato idrogeno, un combustibile pulito, e dall'altro una serie di composti chimici utili per la creazione di medicinali. Il tutto attraverso un meccanismo artificiale azionato unicamente dall'energia del Sole, messo a punto da un gruppo di studiosi dell’Università di Bologna e del Technion – Israel Institute of Technology (Israele).

Presentato sulla rivista Nano Energy, il sistema si basa sull'utilizzo di un particolare semiconduttore nanostrutturato e riesce a raggiungere livelli di conversione dell’energia solare in energia chimica con un’efficienza per la prima volta molto vicina a quella necessaria per dare vita ad applicazioni su scala industriale. “È un importante passo avanti per arrivare ad un sistema fotosintetico artificiale ad alta efficienza che possa animare l’industria solare del futuro”, spiega il professore dell’Università di Bologna Giacomo Bergamini, che ha coordinato lo studio.

Partendo da un materiale con una struttura nanometrica che include platino, solfuro di cadmio e seleniuro di cadmio, i ricercatori hanno testato con successo la possibilità di produrre idrogeno e al tempo stesso composti chimici ad alto valore aggiunto, che possono essere impiegati in campo farmaceutico. E sono riusciti a farlo attraverso un meccanismo fotosintetico artificiale alimentato dall'energia solare: un sistema che ha dimostrato di essere stabile e altamente efficiente. “La prospettiva di arrivare ad un’applicazione industriale non sembra più un miraggio: il livello di efficienza ottenuto dal sistema che abbiamo messo a punto sfiora la soglia richiesta per avviare un percorso di trasferimento tecnologico”, dice Amedeo Agosti, ricercatore Unibo che ha condotto lo studio.

Grazie alla vittoria del concorso fotografico promosso dal consorzio Sunrise, il ricercatore Unibo Amedeo Agosti ha potuto presentare i risultati dello studio nel corso di un evento a Bruxelles

Un risultato che nasce all'interno di Phototrain, progetto di ricerca europeo coordinato dall'Università di Bologna che offre ad un gruppo di giovani ricercatori un ambizioso programma di formazione multidisciplinare nel campo della conversione dell’energia solare in prodotti chimici. “Su questi temi l’Alma Mater vanta una tradizione di grandi studiosi e grandi risultati”, ricorda il professor Bergamini. “A partire da quelli di Giacomo Ciamician, a cui è intitolato il nostro Dipartimento di Chimica, che più di un secolo fa prefigurava un futuro dove l’energia prodotta con il carbone sarebbe stata sostituita da quella solare”.

Questo nuovo studio, inoltre, ha ottenuto riconoscimenti anche dal punto di vista comunicativo. Il “Graphical Abstract” dell’articolo ha infatti vinto il concorso fotografico promosso dal consorzio Sunrise. Un riconoscimento che ha permesso ad Amedeo Agosti di presentare i risultati dello studio a Bruxelles, nel corso di un evento in cui sono state discusse le macro-tematiche che comporranno la prossima programmazione europea nel campo della ricerca scientifica.

Lo studio, pubblicato sulla rivista Nano Energy con il titolo “Photosynthetic H2 generation and organic transformations with CdSe@CdS-Pt nanorods for highly efficient solar-to-chemical energy conversion”, è stato realizzato dal ricercatore Amedeo Agosti con la supervisione del professor Giacomo Bergamini, entrambi attivi al Dipartimento di Chimica “Giacomo Ciamician” dell’Università di Bologna. Hanno collaborato inoltre studiosi del Technion - Israel Institute of Technology (Israele).