Energia pulita dalla “fotosintesi inversa” / Clean energy from the "reverse photosynthesis"

Energia pulita dalla “fotosintesi inversa” / Clean energy from the "reverse photosynthesis"

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Joseph Cotellessa

Il Sole può essere usato come acceleratore di reazioni chimiche, ''in modo da farle avvenire più velocemente, a temperature più basse e in maniera più efficiente

Il segreto custodito dalle piante – cioè la capacità di utilizzare sostanze a basso contenuto energetico facilmente reperibili (anidride carbonica e acqua) e di  trasformarle in sostanze ad alto contenuto energetico – è ormai stato studiato e capito perfettamente dalla scienza, che però non è ancora riuscita a imitarlo per produrre combustibili artificiali mediante la conversione diretta dell’energia solare. La fotosintesi artificiale resta infatti ancora una delle sfide scientifiche più ambite per far fronte alla crisi energetica e climatica.
Di recente, però,  all’Università di Copenhagen hanno scoperto in un processo esattamente opposto al ciclo delle piante – che loro definiscono “fotosintesi inversa” in un articolo da poco pubblicato sulla rivista Nature Communications –  la luce del Sole può distruggere la biomassa, producendo biocarburanti e sostanze chimiche per materie plastiche in modo molto più rapido e pulito.
La  fotosintesi inversa, che viene già usata in natura da batteri e funghi per digerire le piante, può quindi avere una portata rivoluzionaria per la produzione industriale. La “chiave” di questa reazione sta in una particolare classe di enzimi naturali, chiamati monossigenasi, che sono già usati nella produzione di biocarburanti e che possono moltiplicare la loro efficienza se illuminati dal Sole. L’espressione fotosintesi inversa nasce proprio dal fatto che questi enzimi usano l’ossigeno atmosferico e l’energia solare catturata dalla clorofilla ”per rompere i legami chimici all’interno delle biomasse, invece che costruirli producendo ossigeno come accade nella fotosintesi classica”, spiega il ricercatore Klaus Benedikt Mollers.
”E’ sempre stata sotto il nostro naso, ma nessuno ci ha mai fatto caso” – ha spiegato il coordinatore dello studio, Claus Felby -. La fotosintesi non serve solo a far crescere le piante, ma gli stessi principi – sottolinea – possono essere sfruttati per rompere la biomassa permettendo il rilascio di particolari sostanze”. In altre parole, il Sole può essere usato come acceleratore di reazioni chimiche, ”in modo da farle avvenire più velocemente, a temperature più basse e in maniera più efficiente. Alcune reazioni che attualmente impiegano 24 ore per avvenire – afferma il ricercatore David Cannella – potrebbero essere ottenute in soli 10 minuti usando il sole”. Il che significa poter avere una produzione più veloce, a temperature più basse e una maggiore efficienza energetica della fabbricazione su scala industriale.

ENGLISH

 The Sun can be used as an accelerator of chemical reactions, '' so that they take place more quickly, at lower temperatures and more efficiently

The guarded secret from plants - that is, the ability to use low energy content easily available substances (carbon dioxide and water) and turn them into high-energy substances - has now been studied and fully understood by science, but has not yet succeeded to imitate him to produce artificial fuels through direct conversion of solar energy. Artificial photosynthesis is indeed still one of the top scientific challenges to address the energy and climate crisis.

Recently, however, the University of Copenhagen have discovered in an exactly opposite process to the plant cycle - which they call "reverse photosynthesis" in an article recently published in the journal Nature Communications - the sunlight can destroy the biomass, producing biofuels and chemicals for plastic materials in a much more rapid and clean.

The inverse photosynthesis, which is already used in nature by bacteria and fungi to digest the plants, can therefore have a revolutionary significance for industrial production. The "key" for this reaction is in a particular class of natural enzymes, called monooxygenases, which are already used in the production of biofuels and that can multiply their efficiency if illuminated by the sun. The inverse photosynthesis expression comes from the fact that these enzymes use atmospheric oxygen and solar energy captured by chlorophyll "to break chemical bonds within the biomass, instead of building them producing oxygen as in classical photosynthesis," says researcher Klaus Benedikt Mollers.

"It 's always been under our noses, but no one ever paid much attention" - said the coordinator of the study, Claus Felby -. Photosynthesis is not just to grow plants, but the same principles - he said - can be exploited to break the biomass allowing the release of specific substances. " In other words, the sun can be used as an accelerator of chemical reactions, "so that they take place more quickly, at lower temperatures and more efficiently. Some reactions which currently takes 24 hours to take place - says researcher David Cannella - could be obtained in just 10 minutes using the sun ". Which means to have a quicker production, at lower temperatures and greater energy efficiency of the production on an industrial scale.

Da:
http://nova.ilsole24ore.com/frontiere/energia-pulita-dalla-fotosintesi-inversa/