Foglie artificiali: un approccio rivoluzionario per combattere l'inquinamento atmosferico

«Così come i combustibili fossili da fonti convenzionali sono finiti e si stanno esaurendo, anche quelli da fonti difficili finiranno. Se investiamo tutte le nostre energie e risorse nella continua estrazione di combustibili fossili, avremo perso l'opportunità di investire nelle energie rinnovabili.» – David Suzuki

Due dei più potenti combattenti nella lotta al riscaldamento globale sono l'energia solare e quella eolica, due fonti di energia che ci aiutano a ridurre la dipendenza dai combustibili fossili. Esiste però un secondo modo per far sì che i paesi raggiungano gli obiettivi dell'Accordo di Parigi, anche se questa nuova tecnologia si è fatta conoscere solo ora: le foglie artificiali. Gli scienziati dell'Università di Cambridge hanno sviluppato “foglie” artificiali, testate di recente sul fiume Cam, a Cambridge e nei dintorni. Queste foglie fanno l'impensabile: creare una versione “verde” di benzina o gasolio che potrebbe presto entrare a far parte della nostra vita quotidiana.

Un nuovo combustibile verde a emissioni nette zero

Le foglie artificiali galleggianti possono trasformare luce solare, anidride carbonica e acqua in combustibile sintetico. Gli scienziati che le hanno sviluppate prevedono il loro uso su larga scala per alimentare navi, automobili e altri macchinari e attrezzature. Questo è positivo non solo dal punto di vista dei trasporti verdi, ma anche perché può contribuire a ridurre la quantità di composti organici volatili (COV) a cui siamo esposti ogni giorno. I COV provenienti dai veicoli a motore sono una delle principali fonti di inquinamento atmosferico nella maggior parte delle città. Acetone, esanale, toluene e p-xilene sono tra le più diffuse di queste sostanze chimiche, il che è una cattiva notizia sia per il riscaldamento globale sia per la salute umana. I COV influiscono sulla nostra salute in molti modi, causando problemi come irritazione di occhi, naso e gola, oltre a disturbi respiratori, mal di testa e nausea, e danni a fegato, reni e sistema nervoso. Le foglie galleggianti sarebbero in realtà 10 volte più efficienti delle foglie vere, perché non solo convertono l'anidride carbonica, ma producono anche energia più pulita, priva di COV.

Come funzionano le foglie artificiali?

Le foglie sviluppate all'Università di Cambridge funzionano come le piante: assorbono anidride carbonica e la trasformano nel combustibile di cui hanno bisogno per sopravvivere. Il carbonio viene convertito in carboidrati e immagazzinato, mentre l'ossigeno viene rilasciato nell'atmosfera. La differenza tra foglie vere e artificiali è che quelle galleggianti non producono carboidrati come le piante vere. Producono invece monossido di carbonio per creare combustibili più puliti. Il sistema della foglia artificiale produce anche ossigeno gassoso, che viene rilasciato nell'atmosfera. I ricercatori hanno dichiarato che può essere usato sia su scala industriale (per esempio in una centrale elettrica) sia su scala più piccola (per esempio sul tetto di una casa).

Che aspetto hanno le foglie?

Le foglie hanno forma cubica e un rivestimento acrilico. Contengono stomi artificiali, che svolgono il ruolo dei pori delle foglie. Nelle piante gli stomi fungono da porte che controllano lo scambio di gas per la fotosintesi. Una delle loro funzioni più importanti è lo scambio di ioni a carica negativa attraverso una membrana. Il team di Cambridge non è il primo a sperimentare l'uso di foglie artificiali, ma il suo prototipo è già stato collaudato in laboratorio e ha dimostrato di funzionare in condizioni reali. Un'altra cosa che rende speciale questo tipo di foglia è il tipo di CO2 con cui lavora. La maggior parte delle foglie artificiali si basa su CO2 pura, simile a quella presente nell'acqua gassata. Questo prototipo, al contrario, lavora con CO2 diluita, simile a quella presente nell'atmosfera. Non si sa ancora se la tecnologia funzionerà su larga scala, ma è sicuramente un passo nella giusta direzione. Attualmente la maggior parte dei paesi è molto lontana dagli obiettivi di Parigi. Inoltre, il mondo chiaramente non ha la capacità di gestire le emissioni che sta producendo.

Le foglie artificiali sviluppate all'Università di Cambridge potrebbero essere ancora allo stadio di prototipo, ma possono essere considerate un importante passo avanti per raggiungere gli obiettivi sul cambiamento climatico e arginare il problema crescente delle emissioni. Offrono la speranza di un futuro vivace in cui sostenibilità ed energia pulita coesistano in armonia. Sebbene le foglie abbiano dimostrato di essere efficienti, sono necessari ulteriori test per capire su quale scala possano essere utilizzate.

Autrice: Nina Sumner