Gli scienziati hanno creato una "foglia artificiale" per combattere il cambiamento climatico convertendo a basso costo il dannoso biossido di carbonio (CO2) in un utile combustibile alternativo.

La nuova tecnologia, delineato in un articolo pubblicato oggi sulla rivista Energia della natura , è stato ispirato dal modo in cui le piante utilizzano l'energia della luce solare per trasformare l'anidride carbonica in cibo.

"La chiamiamo foglia artificiale perché imita le foglie vere e il processo di fotosintesi, " disse Yimin Wu, un professore di ingegneria presso l'Università di Waterloo che ha guidato la ricerca. "Una foglia produce glucosio e ossigeno. Produciamo metanolo e ossigeno."

Fare metanolo dall'anidride carbonica, il principale responsabile del riscaldamento globale, ridurrebbe le emissioni di gas serra e fornirebbe un sostituto per i combustibili fossili che le creano.

La chiave del processo è un economico, polvere rossa ottimizzata chiamata ossido rameoso.

Progettato per avere il maggior numero possibile di particelle a otto lati, la polvere viene creata da una reazione chimica quando quattro sostanze:glucosio, acetato di rame, idrossido di sodio e sodio dodecil solfato vengono aggiunti all'acqua che è stata riscaldata a una particolare temperatura.

La polvere funge quindi da catalizzatore, o innescare, per un'altra reazione chimica quando viene mescolato con acqua in cui viene soffiata anidride carbonica e un raggio di luce bianca viene diretto con un simulatore solare.

"Questa è la reazione chimica che abbiamo scoperto, " disse Wu, che ha lavorato al progetto dal 2015. "Nessuno l'ha fatto prima."

La reazione produce ossigeno, come nella fotosintesi, convertendo anche l'anidride carbonica nella soluzione di acqua e polvere in metanolo. Il metanolo viene raccolto mentre evapora quando la soluzione viene riscaldata.

I prossimi passi nella ricerca includono l'aumento della resa di metanolo e la commercializzazione del processo brevettato per convertire l'anidride carbonica raccolta dalle principali fonti di gas serra come le centrali elettriche, veicoli e trivellazioni petrolifere.

"Sono estremamente entusiasta del potenziale di questa scoperta per cambiare il gioco, " disse Wu, professore di ingegneria meccanica e meccatronica, e membro del Waterloo Institute for Nanotechnology. "Il cambiamento climatico è un problema urgente e possiamo aiutare a ridurre le emissioni di CO2 creando allo stesso tempo un carburante alternativo".

Wu ha collaborato alla carta, Siti attivi dipendenti dalle sfaccettature di un singolo fotocatalizzatore di particelle Cu2O per la riduzione della CO2 a metanolo, con Tijana Rajh e altri ricercatori dell'Argonne National Laboratory in Illinois, così come gli scienziati della California State University, Northridge, e la City University di Hong Kong.