La produzione di innumerevoli sostanze necessita dell’energia ricavata dai combustibili fossili con tutto quello che ne consegue in termini di riscaldamento globale. Da alcuni anni un nuovo approccio persegue il processo di sfruttare l’energia solare per convertire l’anidride di scarto in queste sostanze indispensabili per il benessere e la salute delle persone.
Si sfrutta così un doppio vantaggio, da un lato utilizzando l’anidride carbonica come materia prima e dall’altro la luce solare come fonte energetica alternativa a quella dei combustibili fossili. Questo processo sta diventando sempre più concreto grazie al progresso dei fotocatalizzatori.
Un catalizzatore è una specie chimica che interviene durante lo svolgimento di una reazione chimica che, modificando il complesso attivato della reazione, permette un abbassamento dell’energia di attivazione, aumentando quindi la velocità, rimanendo comunque inalterato al termine della stessa (a differenza dei reagenti, che si consumano al procedere della reazione).
I fotocatalizzatori esplicano la loro azione quando vengono irradiati da una luce di opportuna lunghezza d’onda. Sono già stati realizzati fotocatalizzatori che spezzano i doppi legami resistenti tra carbonio ed ossigeno dell’anidride carbonica, passaggio essenziale per realizzare delle “raffinerie solari” in grado di produrre composti utili da questo gas.
In questo modo si possono realizzare molecole di base a loro volta indispensabili per la sintesi di prodotti quali farmaci, detergenti, fertilizzanti e fibre tessili. I fotocatalizzatori richiedono luce ultravioletta ad alta energia per attivare gli elettroni coinvolti nella trasformazione dell’anidride carbonica. La luce ultravioletta però è solo il 5% dell’energia della luce solare ed inoltre è come sappiamo potenzialmente dannosa.
Per questo la ricerca si è orientata verso catalizzatori che utilizzano la luce visibile non soltanto più abbondante ma anche più innocua. Per ottenere questo risultato si “droga” il biossido di titanio presente nei catalizzatori con azoto in modo che sia necessaria meno energia per innescare il processo. Per il momento la ricerca di energia chimica derivante dalla luce solare coinvolge soltanto laboratori accademici, mentre alcune start-up lavorano ad un approccio diverso per trasformare l’anidride carbonica in sostanze utili, utilizzando l’elettricità per innescare le reazioni chimiche.
Per ovviare al fatto che l’elettricità necessaria derivi dai combustibili fossili, lasciando inalterate le conseguenze per quanto riguarda il cambiamento climatico e l’effetto serra, ci si orienta a produrla attraverso il fotovoltaico. I progressi nell’utilizzo dell’energia solare come “combustibile” per le reazioni necessarie a produrre sostanze utili ed indispensabili per l’uomo, continua e non è azzardato prevedere che entro pochi anni, questo processo diventi una plastica espressione di una vera “economia circolare” che utilizza un gas di scarto per altro nocivo come materia prima per la sintesi di prodotti di valore.
Fonti:
alcune voci di Wikipedia
Le Scienze, gennaio 2021, ed. cartacea
