Energia elettrica dalla fotosintesi grazie ad una cella a biocombustibile

di Paola P. 1

Un team di scienziati francesi è riuscito a trasformare l’energia chimica generata dalla fotosintesi in energia elettrica attraverso lo sviluppo di una cella a biocombustibile. Questa innovativa tecnologia offre una nuova strategia per convertire l’energia solare in energia elettrica in modo ecocompatibile e rinnovabile. Inoltre, la cella a biocombustibile potrebbe avere importanti applicazioni mediche.
I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Analytical Chemistry.

Ma vediamo nel dettaglio di cosa si tratta. La fotosintesi è il processo attraverso il quale le piante convertono l’energia solare in energia chimica. In presenza di luce visibile, anidride carbonica (CO2) e acqua (H2O) si trasformano in glucosio e O2 nel corso di una complessa serie di reazioni chimiche. I ricercatori del Centre de Recherche Paul Pascal (CNRS) hanno sviluppato una cella a biocombustibile che funziona utilizzando i prodotti della fotosintesi (glucosio e O2) ed è costituita da due elettrodi con enzimi modificati.

La cella è stata poi inserita in una pianta, in questo caso un cactus. Una volta che gli elettrodi, molto sensibili a O2 e glucosio, erano stati impiantati nella foglia di cactus, gli scienziati sono riusciti a monitorare dal vivo il reale andamento nel tempo della fotosintesi. Essi sono stati in grado di osservare un aumento della corrente elettrica quando una lampada da tavolo veniva accesa, e una riduzione quando veniva spenta. Durante questi esperimenti, gli scienziati sono stati anche in grado di fare la prima osservazione del reale andamento nel tempo dei livelli di glucosio durante la fotosintesi. Questo metodo potrebbe offrire un nuovo modo di comprendere meglio i meccanismi della fotosintesi.

Inoltre, i ricercatori hanno dimostrato che una cella a biocarburante inserita in una foglia di cactus potrebbe generare una potenza di 9 W per cm2. Poichè questa resa si è rivelata proporzionale all’intensità della luce, in misura maggiore una forte illuminazione accelera la produzione di glucosio e O2 (fotosintesi), così il biocarburante è più disponibile nella cella. In futuro, questo sistema potrebbe in ultima analisi, costituire la base per una nuova strategia per la trasformazione ecosostenibile e rinnovabile di energia solare in energia elettrica.

Accanto a questi risultati, l’obiettivo iniziale di questo lavoro era quello di sviluppare una cella a biocombustibile per applicazioni mediche. Questa potrebbe funzionare in modo autonomo sotto la pelle, attingengo l’energia chimica dalla coppia ossigeno-glucosio, che è naturalmente presente nei fluidi fisiologici. Si potrebbe quindi fornire energia per dispositivi medici impiantati, come, ad esempio, i sensori autonomi per via sottocutanea per misurare i livelli di glucosio nei pazienti diabetici.

[Fonte: Sciencedaily]

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