Nanoparticelle che imitano la clorofilla delle piante: il futuro dei pannelli solari?

Un gruppo di studiosi dell'Università del Surrey si è lasciato ispirare dal mondo vegetale per sviluppare una nuova tecnologia in grado di imitare il comportamento delle piante durante la fotosintesi con l’unico obiettivo di inglobare più energia solare possibile. 

In natura, infatti, la fotosintesi è il processo biologico più importante per la sopravvivenza della flora, poiché consente alle foglie delle piante di raccogliere l’energia proveniente dai raggi solari e di impiegarla per trasformare molecole inorganiche in nutrimento. 

Gli ingegneri inglesi hanno quindi cercato di imitare il funzionamento del pigmento verde, ovvero la clorofilla, per sintetizzare nanoparticelle che ne imitassero il processo di assorbimento della luce per poi convertirla in energia solare ad alta efficienza da utilizzare concretamente. 

Studi precedenti non erano riusciti nell’intento di eguagliare la natura a causa del celere processo di auto-spegnimento della luminescenza della clorofilla eccitata, la quale ritorna al suo stato iniziale dopo aver ceduto l’energia accumulata dagli elettroni ad altre particelle oppure dopo altre reazioni interne alla pianta. 

I ricercatori del Surrey però hanno creato un pigmento sintetico unico nel suo genere perché in grado di mantenere la sua intensità fluorescente più a lungo e che successivamente è stato utilizzato in sistemi di nanotubi a pareti multiple. 

I dati raccolti hanno dimostrato che la concentrazione di questo particolare complesso non segue la tendenza di estinzione tipica della fluorescenza delle piante e quindi riesce a inglobare più energia per più tempo. 

Michael Spencer, autore principale dello studio effettuato dall’Università del Surrey, ha affermato: “In questo studio, abbiamo esaminato come la luce viene assorbita, potenziata e utilizzata nei sistemi biologici, e abbiamo incorporato questi meccanismi nei nostri dispositivi ibridi.” 

L’innovazione più importante risiede nel fatto che queste nanoparticelle potranno essere adoperate in futuro per costruire dei pannelli solari molto più efficienti e rispettosi del pianeta, dal momento che i materiali tossici al momento utilizzati potranno essere sostituiti con questo nuovo complesso sintetico. 

I pannelli fotovoltaici sono una parte cruciale della transizione verso un mondo carbon-free e la diffusione di tecnologie come queste non può fare altro che velocizzare questo processo, evitando l’utilizzo di altre fonti come il carbonio e il nucleare, economicamente più dispendiose.