Presso il College of Engineering dell'Università del Michigan, recenti scoperte possono portare a mezzi più efficaci per sfruttare la potenza del sole.

Mezzi convenzionali di raccolta dell'energia solare, celle solari per esempio, sono stati notoriamente inefficienti.

Ora un team di ingegneri chimici dell'UM sta esplorando nuovi mezzi per sfruttare l'abbondante energia prodotta dalla stella più vicina alla Terra. Hanno scoperto un metodo per utilizzare nanoparticelle metalliche, che si comportano in modo molto simile ad antenne luminose di dimensioni nanometriche, per aiutare ad accelerare la produzione di combustibili solari rinnovabili e altri prodotti chimici.

Il gruppo, guidato dal professore di ingegneria chimica Suljo Linic, include i dottorandi David Ingram, Phillip Christopher e Hongliang Xin.

"La natura diffusa della luce solare rende molto difficile progettare processi in grado di convertire l'energia della luce solare in energia di legami chimici a velocità elevate, " ha detto Linic. "Il nostro lavoro recente mostra che utilizzando nanoparticelle con proprietà ottiche su misura, possiamo concentrare in modo efficiente la luce e convertire la sua energia in energia chimica a velocità più elevate".

Due importanti risultati della ricerca del team sono stati recentemente pubblicati nelle principali riviste di chimica. Il primo articolo, pubblicato in Il Giornale della Società Chimica Americana , è intitolato "Spliting dell'acqua su fotoelettrodi compositi plasmonico-metallo/semiconduttore:prove della formazione selettiva indotta da plasmoni di portatori di carica vicino alla superficie del semiconduttore". In esso il team esplora l'uso di nano-antenne d'argento per migliorare la capacità di un catalizzatore semiconduttore di generare idrogeno dall'acqua utilizzando l'energia solare.

La seconda carta, "Reazioni di ossidazione catalitica potenziate dalla luce visibile su nanostrutture d'argento plasmoniche, " e pubblicato su Nature Chemistry, sottolinea che attualmente tutte le importanti reazioni chimiche industriali sono guidate dall'energia termica, richiedono massicci input di combustibili fossili. Linic e il suo team hanno sviluppato una tecnologia in cui una frazione significativa dell'input energetico per guidare le reazioni chimiche può essere fornita sotto forma di energia solare. Questa scoperta apre la strada a un'industria chimica più rispettosa dell'ambiente che utilizza l'energia del sole.

La ricerca è finanziata dalla National Science Foundation (NSF) e dal Camille Dreyfus Teacher-Scholar Award della Camille and Henry Dreyfus Foundation.

L'università sta perseguendo la protezione dei brevetti per la proprietà intellettuale, e sta cercando partner di commercializzazione per aiutare a portare la tecnologia sul mercato.