C) articoli di giornale sulla fotosintesi clorofilliana

 

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 luce, separare e trasportare la carica elettrica, e produrre idrogeno.

Entrambi i sistemi sono costituiti da ioni metallici di rutenio (che assorbono la luce) e rodio (che generano idrogeno) collegati tra loro da molecole che trasportano elettroni dai primi ai secondi. Gli scienziati hanno effettuato numerosi esperimenti per determinare il numero esatto di ioni di rutenio necessari alla fotosintesi artificiale, ovvero quello che consente di produrre più idrogeno per una durata maggiore.

I test hanno permesso di scoprire che il sistema molecolare più grande possiede meno elettroni, quindi è più ricettivo. In pratica, la separazione e il trasporto della carica elettrica avviene in maniera più efficiente e ciò comporta un incremento prestazionale della fotosintesi artificiale. I risultati della scoperta verranno utilizzati in futuro nella progettazione di sistemi che possono produrre una maggiore quantità di idrogeno.

     link articolo completo: http://www.webnews.it/2017/06/07/fotosintesi-artificiale-combustibile-idrogeno/

      

La fotosintesi artificiale per rimuovere la CO2 dall'atmosfera     

Un'equipe tedesca ha progettato un sistema per assorbire l'anidride carbonica in modo rapido, prendendo ispirazione dalle piante. Ma per testarlo nel mondo reale servirà ancora tempo 

Un team di ricercatori tedeschi ha dimostrato che è possibile accelerare la fotosintesi clorofilliana, il processo attraverso cui le piante producono sostanze organiche in presenza di luce. Nello specifico, nei laboratori del Max Planck Institute for Terrestrial Microbiology hanno sviluppato un sistema artificiale che velocizza l'assorbimento dell'anidride carbonica presente nell'aria, con la speranza questa strategia possa servire in futuro per eliminare gli eccessi di gas serra nell'atmosfera. 
IL CICLO DI CALVIN La squadra guidata dal ricercatore Tobias Erb si è concentrata sul Ciclo di Calvin, la fase della fotosintesi che trasforma l'anidride carbonica in glucosio, uno zucchero importantissimo per la vita delle piante. Il processo di sintesi è mediato da un enzima chiamato RuBisCO, che tuttavia, semplificando il concetto, svolge il proprio compito con ritmi piuttosto blandi. 
COSA HANNO FATTO I RICERCATORI Erb e colleghi hanno cercato di ottimizzare il processo setacciando un database di circa 40mila enzimi, al fine di trovare un catalizzatore (cioè un facilitatore della reazione chimica) più "prestante" di RuBisCO. Alla fine hanno identificato diciassette enzimi diversi provenienti da nove organismi e li hanno utilizzati per progettare un sistema artificiale che simulasse il Ciclo di Calvin, ma capace di fissare la CO2 quasi venti volte più velocemente. 
MANCA ANCORA LA PROVA DEL NOVE Il processo è stato testato solo in provetta, quindi non si sa quanto tempo impiegherebbe ad assorbire l'anidride carbonica nel mondo reale. Erb ipotizza che il sistema artificiale potrebbe rivelarsi due o tre volte più veloce rispetto alle piante, ma serviranno ulteriori esperimenti per verificare se la speculazione è corretta. 
SVILUPPI FUTURI Il prossimo passo sarà presumibilmente quello di integrare il processo metabolico all'interno di qualche microrganismo (ad esempio un'alga). L'obiettivo è appurare se un giorno questo tipo di soluzione potrà consentire di rimuovere il surplus di CO2 che inonda l'ambiente, con tutto ciò che ne consegue in termini di riscaldamento globale.
articolo tratto da https://www.researchitaly.it/progetti/energia-pulita-con-la-fotosintesi-artificiale-entra-nel-vivo-il-progetto-phoebus/