I pannelli fotosintetici per produrre metano in Giappone

Non solo fotovoltaico. Il progresso tecnologico in ambito di energie rinnovabili consente di sfruttare la luce solare per produrre diverse fonti energetiche. L’ultimo esempio, in ordine cronologico, arriva dal Giappone, dove un team di ingegneri ha imitato il processo fotosintetico delle piante per produrre metano partendo da pannelli solari. Scopriamo di cosa si tratta, come funziona e quali sono i campi in cui può essere applicato.

Il progetto

A riportare la notizia è il sito specializzato Rinnovabili.it, che sottolinea come la fotosintesi artificiale venga considerato da tempo un ambìto settore di ricerca. Nonostante l’efficienza del processo naturale sia abbastanza bassa, molti ricercatori tentano di replicarlo. Perché? Per riuscire a trasformare l’energia solare in energia chimica e, proprio come fanno le piante, usare la CO2 materiale base per la produzione di nuove sostanze organiche.

Esistono già esempi di laboratori nel mondo che hanno replicato il processo vegetale con buoni risultati. Tra questi c’è anche il gruppo di ricerca di Kazunari Domen e i suoi colleghi dell’Università di Tokyo, che ha realizzato innovativi pannelli fotosintetici che producono direttamente metano.

Nel dettaglio, la ricerca è stata pubblicata in questi giorni su ACS Engineering Au. Il testo spiega come produrre il CH4 combinando assieme la scissione delle molecole d’acqua e la metanazione dell’anidride carbonica.

Come funziona

Già in passato, lo stesso gruppo di ricerca giapponese aveva sviluppato un dispositivo fotocatalitico in grado di “spezzare” l’acqua in idrogeno e ossigeno solo con l’energia del sole. Da questa base, si sono messi al lavoro per creare un processo fotosintetico completo in grado di assorbire anche la CO2 e convertirla in metano all’interno dello stesso sistema.

Il gruppo di ricercatori ha creato dei pannelli fotosintetici con una serie di celle di reazione ciascuna rivestita con un fotocatalizzatore di titanato di stronzio drogato con alluminio (SrTiO3). Le celle, se vengono riempite d’acqua ed esposte al sole, liberano idrogeno e ossigeno. I due gas vengono prima separati, quindi l’idrogeno entra in una seconda camera di reazione per reagire con l’anidride carbonica formando metano e acqua. Quest’ultima viene successivamente riciclata nel primo passaggio.

Per testare questo impianto, sono state create 1600 celle messe alla prova per tre giorni in una varietà di condizioni meteorologiche. L’impianto ha accumulato metano fotosintetico per tutto il tempo. Gli stessi ricercatori hanno messo in evidenza che l’efficienza deve migliorare profondamente prima che questi dispositivi possano diventare opzioni praticabili per la produzione di energia su larga scala. Ma è un’ottima base di partenza.