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Notiziario Marketpress di
Martedì 25 Ottobre 2011 |
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ENERGIA PULITA? MADRE NATURA È ANCORA UN´ESPERTA
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Bruxelles, 25 ottobre 2011 - Con l´aumentare delle preoccupazioni riguardanti la fornitura di energia pulita in tutto il mondo, i ricercatori proseguono con i loro sforzi per trovare la più abbondante fonte di energia a noi disponibile. La maggior parte degli esperti si è rivolta alla luce solare per raggiungere questo scopo. La sfida, tuttavia, è quella di determinare come meglio catturare, trasferire e immagazzinare in modo efficiente l´energia solare. Ora un team internazionale di ricercatori ha scoperto che i complessi sistemi che funzionano in natura potrebbero essere la risposta a questo problema. Presentato nella rivista Nature Chemistry, il loro studio punta i riflettori sui complessi antenna naturali. La loro ricerca è stata in parte finanziata dal progetto Photprot ("The dynamic protein matrix in photosynthesis: from disorder to life"), che ha ottenuto una borsa del Consiglio europeo della ricerca (Cer) del valore di 2,86 milioni di euro nell´ambito del Settimo programma quadro (7°Pq) dell´Ue. Dopo aver esaminato gli studi riguardanti i complessi antenna naturali che catturano la luce solare nelle piante e nei microorganismi, scienziati in Canada, Paesi Bassi, Regno Unito e Stati Uniti hanno raccolto le informazioni trovate in una guida per i ricercatori e gli ingegneri che progettano le future tecnologie energetiche solari. Osservando la fotosintesi naturale, il team ha fornito nuove idee su come possono essere sviluppati i circuiti energetici molecolari fatti dall´uomo per catturare, regolare, amplificare e dirigere l´energia solare grezza. Disponendo di queste informazioni, gli esperti potrebbero collegarsi efficacemente all´abbondante luce solare disponibile, in seguito convertire e immagazzinare la sua energia, e quindi trasferirla a varie distanze; tutto questo è possibile all´interno di serie di microscopiche reti energetiche. "Oltre 10 milioni di miliardi di fotoni di luce colpiscono una foglia ogni secondo," dice il Digital Journal citando il dott. Greg Scholes, un chimico del Dipartimento di chimica presso l´Università di Toronto in Canada. "Di questi, quasi tutti i fotoni di colore rosso vengono catturati dai pigmenti di clorofilla che alimentano la crescita della pianta." Una delle sfide è rappresentata dal dirigere l´energia proveniente dalla luce solare che viene catturata e immagazzinata solo per un miliardesimo di secondo dai cromofori, ciò che gli esperti definiscono come tintura colorata o molecole di pigmento, prima che vada persa. I ricercatori affermano che, sebbene gli esperti abbiano studiato la fotosintesi per oltre un secolo, sarà possibile riprodurre i criteri di progettazione coinvolti in questo complesso processo naturale se verranno implementate delle modifiche nel modo in cui vengono realizzate le esistenti procedure di sintesi chimica. Ciò che è necessario sono nuovi approcci per copiare il modo in cui sono disposti i cromofori in natura e come viene regolata la naturale energia di eccitazione molecolare per ottimizzare l´assorbimento di luce nei complessi antenna solari nelle foglie e nelle alghe. Essi aggiungono che la più grande sfida di dinamica chimica è probabilmente rappresentata dal trasporto dell´eccitazione elettronica in natura. I risultati del loro lavoro possono portare a una base per la progettazione e la sintesi di unità e sistemi antenna artificiali funzionanti su scala molecolare che svolgono la fotosintesi. I ricercatori affermano che è fondamentale costruire cromofori artificiali con grande capacità di assorbimento, disporre queste molecole di pigmento in schemi ottimali sulle antenne e trarre beneficio dalle proprietà collettive delle molecole che assorbono la luce. "Si prevede che la luce solare fornirà una frazione significativa delle necessità energetiche mondiali nel corso del prossimo secolo, poiché la luce solare è la fonte di energia più abbondante che abbiamo a disposizione," riporta il Digital Journal citando il coautore Graham Fleming della University of California, Berkeley negli Stati Uniti. "Tuttavia, per utilizzare l´energia solare assorbita dalla luce in modo efficiente noi dobbiamo comprendere e migliorare sia la reale cattura dei fotoni che il trasferimento dell´energia di eccitazione elettronica." Per maggiori informazioni, visitare: Nature Chemistry: http://www.Nature.com/nchem/index.html Università di Toronto: http://www.Utoronto.ca/ Consiglio europeo della ricerca http://erc.Europa.eu/ |
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