Un team di ricerca giapponese ha sviluppato un metodo per trasformare rifiuti organici in energia e composti chimici utili
Un gruppo di scienziati dell’Università di Nagoya, guidato dai professori Shogo Mori e Susumu Saito, ha messo a punto un sistema innovativo di fotosintesi artificiale in grado di convertire rifiuti organici in energia e sostanze chimiche di valore, tra cui materiali farmaceutici. Questa scoperta, pubblicata sulla rivista Nature Communications, rappresenta un passo importante verso una produzione più sostenibile di energia e prodotti chimici.
Come funziona la nuova tecnologia
La fotosintesi artificiale si ispira ai processi naturali delle piante, che trasformano luce solare, acqua e anidride carbonica in glucosio, una fonte di energia. Tuttavia, il metodo sviluppato dal team giapponese, chiamato APOS (Artificial Photosynthesis for Organic Synthesis), si distingue per l’utilizzo di materia organica di scarto e acqua come materie prime, senza generare rifiuti indesiderati. “I prodotti di scarto tipicamente generati da altri processi non vengono prodotti: al contrario, otteniamo solo energia e sostanze chimiche utili“, ha spiegato Saito.
Il ruolo dei fotocatalizzatori
Un elemento chiave di questo sistema è l’impiego di due diversi tipi di fotocatalizzatori inorganici. “Questi catalizzatori favoriscono la decomposizione della materia organica di scarto e dell’acqua, permettendo la sintesi di composti organici utili e la produzione di idrogeno ‘verde’”, ha aggiunto Saito. Questo processo consente di ottenere energia pulita e una varietà di sostanze chimiche senza l’emissione di anidride carbonica.
Applicazioni pratiche: dai farmaci all’industria chimica
I ricercatori hanno dimostrato che questa tecnica è estremamente versatile, permettendo di sintetizzare oltre 25 diversi composti chimici, tra cui alcoli ed eteri con una vasta gamma di gruppi funzionali. Tra i prodotti ottenuti, figurano analoghi di un antidepressivo e di un farmaco per il trattamento della febbre da fieno. Inoltre, il metodo consente la modifica di materiali organici già esistenti: un esempio è la trasformazione di un farmaco utilizzato per il controllo dei lipidi nel sangue.
Riduzione degli sprechi industriali
Un aspetto particolarmente promettente della tecnologia APOS è la sua capacità di ridurre gli scarti industriali. “Un esempio è l’acetonitrile, un sottoprodotto della produzione di polimeri e nanofibre di carbonio. Grazie al nostro metodo, può essere riutilizzato per ottenere prodotti chimici utili, riducendo così i rifiuti“, ha sottolineato Saito.
Una nuova era per la fotosintesi artificiale
Questa ricerca segna l’inizio di una nuova fase nello sviluppo della fotosintesi artificiale, con potenziali applicazioni nel settore farmaceutico, agricolo e industriale. La possibilità di produrre composti chimici sfruttando risorse rinnovabili come la luce solare e l’acqua potrebbe rivoluzionare la sostenibilità nel campo della chimica e dell’energia.
