Dall'elettrolisi delle piante nasce una 'danza' di elettroni e protoni | Chimici.info

Dall’elettrolisi delle piante nasce una ‘danza’ di elettroni e protoni

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Nel processo di fotosintesi clorofilliana gli elettroni e i protoni, prodotti dalla reazione di elettrolisi dell’acqua innescata dalla luce solare, si muovono in maniera sequenziale e coordinata. Questo il risultato della ricerca guidata da Leonardo Guidoni, responsabile scientifico del progetto europeo Erc MultiscaleChemBio e coordinata dall’Università La Sapienza di Roma e condotta con Daniele Narzi e Daniele Bovi. Il team di ricercatori ha dimostrato con le simulazioni al calcolatore come il movimento degli elettroni, di carica negativa, sia strettamente correlato a quello dei protoni, più pesanti e di carica positiva. Nelle osservazioni effettuate, in alcuni momenti precisi, le particelle si muovono in modo coordinato, in una sorta di ballo di coppia. Le discipline coinvolte nello studio,  recentemente pubblicato sulla prestigiosa rivista statunitense Pnas, sono diverse, fra le quali fisica, chimica, biologia.

“La scoperta aggiunge un prezioso tassello nella comprensione dei meccanismi con cui la natura si è evoluta per catturare e accumulare l’energia del sole. Capire come funziona la fotosintesi naturale è anche di fondamentale importanza per cercare di imitarla, attraverso lo sviluppo di nuove tecnologie in grado di produrre energie rinnovabili. In particolare, ricalcando il processo fotosintetico presente in natura sono stati sviluppati, in numerosi laboratori sperimentali americani ed europei, prototipi della cosiddetta foglia artificiale, ossia un dispositivo composto di materiali sostenibili in grado di produrre idrogeno dall’acqua utilizzando la luce solare. Nel prossimo ventennio, il successo delle ricerche in questo campo potrebbe dare una forte spinta verso l’economia a idrogeno, dove il combustibile, anziché essere ricavato da fonti fossili come oggi, verrà prodotto direttamente dal sole in maniera sostenibile, economica e distribuita su tutto il territorio”, ha spiegato Leonardo Guidoni.

I risultati della ricerca, eseguita attraverso simulazioni di meccanica quantistica effettuate su supercalcolatori europei, sono stati presentati a Londra da Leonardo Guidoni nel congresso sul “Confronto tra approcci teorici e sperimentali alla catalisi enzimatica per la produzione di energia”, tenutosi all’University College dal 4 al 6 giugno scorsi.

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