Usare la luce per togliere Co2 dall'atmosfera. Il nuovo e promettente fotocatalizzatore di Tokyo

Per riuscire a riportare il tasso di anidride carbonica in atmosfera a limiti decenti ed utili a contrastare con efficacia il riscaldamento globale, il cambio pur drastico delle nostre abitudini e dei nostri consumi è ormai insufficiente. Per questo motivo, da decenni i ricercatori di tutto il mondo sono alla ricerca di un metodo per fare ciò che fanno le piante: usare la luce per sequestrare anidride carbonica atmosferica ed ottenere prodotti utili a base di carbonio.

   
Negli ultimi anni, gli scienziati hanno segnalato molti fotocatalizzatori sofisticati basati su strutture metallo-organiche e polimeri di coordinazione; sfortunatamente, la maggior parte di essi richiede complessi trattamenti post-sintesi e modifiche, oltre che contenere spesso terre rare. È per questo che vale la pena riportare la notizia di un nuovo fotocatalizzatore ottenuto dai ricercatori della Tokyo Tech, composto da elementi abbondanti e che non richiede trattamenti o modifiche post-sintesi complessi. In particolare, dallo studio pubblicato apprendiamo che i ricercatori giapponesi hanno sviluppato un nuovo tipo di fotocatalizzatore per la riduzione della CO2 basato su un composto di coordinazione contenente legami piombo-zolfo (Pb-S). Conosciuto come KGF-9, il nuovo catalizzatore è costituito da una catena piombo-zolfo con proprietà diverse da qualsiasi altro fotocatalizzatore noto.

Ad esempio, KGF-9 non ha pori o vuoti, il che significa che ha superficie ridotta rispetto alle strutture spugnose di altri fotocalizzatori. Nonostante ciò, tuttavia, ha ottenuto una resa spettacolare. Sotto l'irradiazione di luce visibile a 400 nm, KGF-9 ha dimostrato una resa quantica apparente (resa per fotone assorbito) del 2,6% e una selettività di oltre il 99% nella riduzione dell’anidride carbonica in utile acido formico. Si tratta dei valori più alti finora riportati per una simile reazione senza l’impiego di terre rare o metalli preziosi, utilizzando oltretutto un fotocatalizzatore monocomponente.

 
Oltre alle sue notevoli prestazioni, KGF-9 è più facile da sintetizzare e utilizzare rispetto ad altri fotocatalizzatori. KGF-9 non richiede la presenza di un cocatalizzatore, come nanoparticelle metalliche o complessi metallici. Inoltre, non richiede altre modifiche post-sintesi per funzionare a temperatura ambiente e con illuminazione a luce visibile. Il gruppo di ricerca di Tokyo Tech sta già esplorando nuove strategie per aumentare la superficie del KGF-9 e aumentare ulteriormente le sue prestazioni. Essendo il primo fotocatalizzatore con piombo come centro attivo, ci sono buone probabilità che KGF-9 apra la strada a una riduzione della CO2 più economicamente fattibile.

La tecnologia e la ricerca non hanno la soluzione a tutti i nostri problemi, e quella del progresso infinito è ovviamente un’illusione: tuttavia, è arrivato il momento di investire seriamente, anche nel nostro paese, negli sforzi di prototipazione e di pre-industrializzazione di sistemi che diminuiscano l’inquinamento, riutilizzano gli inquinanti e diminuiscano il nostro impatto ambientale, andando oltre le favole o le magie di pratiche stregonesche come la biodinamica, per concentrarci sui tentativi di validazione di ciò che sin qui sembra ben promettere. Questa è la strada che l’ambientalismo deve rispondere, passando dal rifiuto all’esame critico e scientifico delle tecnologie in sviluppo, spingendo insieme il sistema industriale nella giusta direzione e la società verso una minore erosione delle risorse del nostro pianeta.