Il progetto COmbined suN-Driven Oxidation and CO2 Reduction for renewable energy storage (CONDOR), finanziato con quasi 4 milioni di euro dalla Commissione europea nell’ambito del programma Horizon 2020, si propone di «Riprodurre il meccanismo della fotosintesi naturale per creare combustibili a partire da anidride carbonica, acqua e prodotti di scarto derivati dalle biomasse».
Il team di ricercatori di CONDOR guidato dall’università di Bologna con il Dipartimento di chimica “Giacomo Ciamician” e con il gruppo del professor Luca Pasquini del Dipartimento di fisica e astronomia “Augusto Righi” e ne fanno parte anche l’università di Ferrara, l’Istituto per la sintesi organica e la fotoreattività del CRN (CNR-ISOF-Bologna), l’Institut Català d’Investigació Química, l’università di Utrecht, Laborelec, l’università della North Carolina ed Engie, HyGear e Amires che si occupano dello sviluppo tecnologico del dispositivo oltre che della disseminazione dei risultati.
Al centro di CONDOR ci saranno «nanostrutture progettate con l’obiettivo di ottimizzare la raccolta di luce solare e il trasporto di carica elettrica, per aumentare l’efficienza della fotosintesi artificiale».
Paola Ceroni, professoressa al Dipartimento di chimica “Giacomo Ciamician”, spiega che «Il nostro obiettivo è realizzare un dispositivo che offra una doppia azione per la mitigazione del cambiamento climatico. Da un lato la riduzione dell’anidride carbonica, utilizzata come materiale di partenza per il processo attivato dalla luce solare, e dall’altro la riduzione dell’utilizzo di combustibili fossili, perché il prodotto di questo processo sarà un combustibile alternativo come ad esempio il metanolo».
Il dispositivo fotosintetico al quale lavoreranno i ricercatori di CONDOR sarà composto da due parti: «Partendo da acqua e anidride carbonica, una cella fotoelettrochimica produrrà ossigeno e syngas, una miscela di idrogeno e monossido di carbonio. Dopodiché, un fotoreattore convertirà il syngas in metanolo e dimetiletere, due combustibili alternativi alle fonti fossili. L’approccio modulare del dispositivo potrebbe permettere diverse configurazioni a seconda del prodotto di destinazione che si vuole ottenere. Il processo per arrivare a questo risultato utilizzerà materiali ottenuti attraverso percorsi a bassa energia e a bassa temperatura, a partire da materie prime di cui c’è ampia disponibilità su scala globale come silicio e ossidi metallici».
All’università di Bologna sottolineano che «L’idea della fotosintesi artificiale parte da lontano. All’inizio del ‘900, Giacomo Ciamician, a cui non a caso è intitolato il Dipartimento di Chimica dell’Alma Mater, aveva previsto questa possibilità: “fissare l’energia solare con opportune reazioni fotochimiche e, mediante opportuni sensibilizzatori e catalizzatori, poter trasformare acqua e anidride carbonica in ossigeno e metano”. Già allora il sogno era sostituire “la civiltà del carbone, nera e nervosa” con “quella forse più tranquilla dell’energia solare”. E da allora, l’impegno in questa direzione non si è mai fermato».
Oggi, grazie anche alla ricerca d’avanguardia portata avanti per decenni su questi temi da Vincenzo Balzani, professore emerito dell’Alma Mater, l’Italia ha un ruolo di primo piano a livello mondiale nel settore della fotosintesi artificiale.
