La chimica è...

Chimica per il futuro

Chimica e natura: la fotosintesi artificiale

11 aprile 2022

Quante volte ci diciamo che la Natura è una grande maestra? Nel caso della biomimesi questo concetto è applicato alla lettera! Si tratta infatti di una disciplina che studia e imita i processi biologici e meccanici della natura.
Tra questi sistemi c’è senza dubbio la fotosintesi clorofilliana, grazie alla quale le piante sono in grado di creare biomassa, un insieme di sostanze organiche, carboidrati e glucosio. Questi organismi rappresentano un’importante risorsa rinnovabile e hanno numerosi impieghi come materie prime in vari settori!


5 min






La chimica è...

Chimica per il futuro

Chimica e natura: la fotosintesi artificiale

11 aprile 2022


Quante volte ci diciamo che la Natura è una grande maestra? Nel caso della biomimesi questo concetto è applicato alla lettera! Si tratta infatti di una disciplina che studia e imita i processi biologici e meccanici della natura.
Tra questi sistemi c’è senza dubbio la fotosintesi clorofilliana, grazie alla quale le piante sono in grado di creare biomassa, un insieme di sostanze organiche, carboidrati e glucosio. Questi organismi rappresentano un’importante risorsa rinnovabile e hanno numerosi impieghi come materie prime in vari settori!


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TEMI

ricerca e innovazione
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Come riprodurre la fotosintesi clorofilliana?

Già negli anni Settanta si stavano compiendo grandi sforzi per attuare il concetto di fotosintesi artificiale. Ma nonostante molti piccoli successi, il passo avanti che avrebbe consentito di utilizzare il processo in modo conveniente sembrava non potersi concretizzare.
Oggi invece è possibile! È stato avviato un progetto innovativo, risultato di un lavoro sinergico tra il settore energetico e quello chimico, che prevede un impianto sperimentale per replicare il processo fotosintetico. L’obiettivo finale di questo studio è quello di produrre in modo sostenibile materie prime fondamentali, tra cui sostanze chimiche, gas e combustibili.

Ingredienti

Gli ingredienti necessari sono: anidride carbonica, acqua, energia da fonti rinnovabili e batteri. In una prima fase, anidride carbonica (CO₂) e acqua (H₂O) vengono convertiti in monossido di carbonio (CO) e idrogeno (H), grazie al processo di elettrolisi. Nella seconda fase, all’interno di un bioreattore, alcune specie di microrganismi trasformano i gas convertiti in acetato ed etanolo, che a loro volta subiscono una conversione, diventando in esanolo e butanolo.
Il risultato è una produzione sostenibile e sicura di combustibili e sostanze chimiche importanti per la realizzazione, ad esempio, di molteplici prodotti: un lavoro che vede la chimica al centro di nuove soluzioni per la conversione del sistema energetico e non solo, verso un futuro circolare e sostenibile.