Fotosintesi artificiale

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  Fotosintesi artificiale per creare idrogeno Scienziati di tutto il mondo cercano da anni di creare la  fotosintesi  in laboratorio con l’obiettivo di ottenere  idrogeno  per le celle a combustibile. I ricercatori del Brookhaven National Laboratory e del Virginia Tech hanno sviluppato due sistemi molecolari che consentono di effettuare la conversione dell’energia solare in energia chimica, un processo che avviene in maniera naturale nelle piante durante la fotosintesi clorofilliana. Gli scienziati cercano di replicare il processo che converte anidride carbonica e acqua in glucosio, zucchero fondamentale per la vita della pianta. Lo scopo è produrre combustibili amici dell’ambiante, come  idrogeno e metanolo , ma è necessario progettare un complesso sistema molecolare che garantisca la massima efficienza possibile nella conversione di energia. I chimici del Brookhaven National Laboratory e del Virginia Tech hanno realizzato due “ supermolecole ” in grado di assorbire la lu

          A - Aria B - Biocombustibili C - Combustibile solare D - DNA E - Elettrolisi F - Fotosensibilità G - Gas serra H - Hydrogenii I - Inquinanti L - Luce solare M - Molecola N - Nanotecnologia O - Ossigeno P - Processo chimico Q - Qualità energetica R - Riscaldamento globale S - Sistema scientifico T - Terra U - Università  V - Vantaggio ambientale Z -  Zero emissioni

silicio è l'elemento chimico della tavola periodica degli elementi che ha come simbolo Si con valenza 2,4,6 e come numero atomico 14. È un semimetallo e un semiconduttore.  È il secondo elemento per abbondanza nella crosta terrestre dopo l'ossigeno. membrana Una  membrana artificiale , anche chiamata membrana sintetica, è una membrana preparata per la separazione di elementi in laboratorio e nell'industria. La sua parte attiva, che permette il trasporto selettivo del materiale catalizzatore I  catalizzatori  sono sostanze che, aggiunte in piccole quantità ad una reazione chimica, modificano il valore della velocità di reazione senza venir consumati durante la reazione stessa

I fattori socioculturali e politici Si spera che l'aumento dell'efficienza della conversione della luce in combustibili porti al paradigma di una società sostenibile, equa, sicura e stabile , nella quale sia i produttori che i consumatori guadagnino con la nuova tecnologia proposta. Le scienze sociali dovrebbero dunque sviluppare un atteggiamento socio-tecnologico nei confronti della ricerca scientifica. Un altro problema da risolvere è il potere delle lobby petrolifere e dell' industria automobilistica, le quali difendono con forza uno status quo ancorato all'attuale sistema dei combustibili fossili. Si presentano allora una serie di questioni etico-legali: è opportuno finanziare con soldi pubblici l'entrata di nuovi operatori tecnologici privati nel mercato dell'energia? In che modo dovremmo finanziarli affinché le tecnologie di fotosintesi artificiale diventino competitive? In quale modo è possibile garantire che le tecnologie sviluppate vengano

Recenti studi pubblicati su Nature prevedono un sostanziale aumento dei processi di fotosintesi, ma, se nel breve termine concorrerà a ridurre le emissioni di origine antropica, i dovuti accorgimenti antropici e il sistema climatico ne annulleranno gli effetti.  Negli ultimi anni le emissioni di gas serra hanno raggiunto livelli record , e il fatto che la terra sia più verde non è necessariamente un segnale positivo: l’effetto più consistente si registra infatti nelle zone artiche, dove le temperature alimentano sì la crescita vegetale, ma spesso a scapito di un disgelo forzato. Se da un lato è un beneficio per le piante, la concentrazione di anidride carbonica nell’aria è la principale responsabile del cambiamento climatico: il gas trattiene calore nell’atmosfera e causa riscaldamento globale, l’alzarsi del livello dei mari, lo scioglimento dei ghiacciai e altri cataclismi. Si sta quindi andando verso  un  processo di stabilizzazione delle emissioni Co2 antropiche, che

Composizione aria: i gas presenti nell’atmosfera I due componenti principali e presenti in quantità maggiori nell’aria che respiriamo sono l’azoto e l’ossigeno, a cui possiamo aggiungere anche l’argon.  La rimanente composizione aria è rappresentata da gas minori, tra cui l’anidride carbonica, che  sono fondamentali per determinare la qualità dell’aria che respiriamo.  L’azoto è un gas incolore, inodore, insapore ma soprattutto inerte: costituisce il 78,08% dell’aria che respiriamo ed è fondamentale per la sopravvivenza della vita sulla Terra.  L’ossigeno è il secondo elemento che determina la composizione dell'aria e costituisce il 20,95% della troposfera. Questo gas è indispensabile per moltissimi processi legati alla sopravvivenza degli organismi animali e vegetali: senza ossigeno non potrebbe avvenire la respirazione cellulare e l’uomo, se l’ossigeno scende sotto il 17%, non riesce più a respirare. Inoltre questo gas è indispensabile per tutti i processi di combusti

          B) Prima mappa concettuale della fotosintesi artificiale Video fotosintesi clorofilliana: https://youtu.be/eHIaMiVBePs