Un laser indaga la fotosintesi In arrivo la «foglia artificiale»

Circa l’80% del fabbisogno energetico mondiale è soddisfatto dai combustibili fossili, che sono destinati a esaurirsi nei prossimi cento anni e sono la principale fonte di emissione dei gas serra. La radiazione solare costituisce una risorsa energetica pulita e rinnovabile, più che sufficiente per soddisfare i bisogni globali. La natura ha sviluppato negli organismi fotosintetici, dai batteri unicellulari alle piante complesse, una sofisticata architettura di molecole in grado di assorbire l’energia luminosa e trasmetterla con grande efficienza alla «centrale elettrica» dell’organismo, dove viene convertita in energia chimica. Scopo del progetto Phoebus, finanziato dall’Unione Europea nel programma H2020, è comprendere nel dettaglio i processi fotosintetici in organismi naturali e derivare regole per il progetto di sistemi molecolari artificiali che li imitino. A tal fine i processi fotosintetici sono stati fotografati grazie a una speciale cinepresa, sviluppata da Margherita Maiuri e da Giulio Cerullo del dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano, che utilizza impulsi di luce laser della durata di pochi milionesimi di miliardesimi di secondo. Questi flash luminosi hanno permesso di osservare in tempo reale i primi istanti temporali che si susseguono all’eccitazione solare sia in organismi naturali complessi, come le alghe, sia in nuovi sistemi molecolari artificiali. L’obiettivo finale del progetto Phoebus è la produzione di una «foglia artificiale» che mediante la luce converta l’acqua in combustibili quali idrogeno e ossigeno utilizzando nel processo l’anidride carbonica presente nell’atmosfera e contribuendo anche alla riduzione dell’effetto serra.

Cinepresa laser ultrarapida