Eni-Cnr: tecnologie solari e sensoristiche piu' efficienti (2)
(AGI) – Roma, 17 dic. – La fotosintesi naturale, responsabile della vita sulla Terra, avviene grazie ad un processo in cui la luce e’ catturata da un'”antenna ricevente” proteica e poi trasmessa da una catena di pigmenti ad essa legati, detti cromofori, alla “centrale energetica”, il centro di reazione, dove viene convertita in energia biologicamente sfruttabile.
Mentre il processo fotosintetico nel suo complesso ha efficienze inferiori all’1%, il trasporto di energia sotto forma di eccitazione elettronica ha un’efficienza quasi del 100% anche a temperatura ambiente, di gran lunga superiore a quella delle migliori celle solari. Risultati sperimentali supportati da modelli teorici hanno dimostrato negli ultimi anni che, alla base di questa straordinaria efficienza, vi siano effetti spiegati solo dai principi della fisica quantistica, per cui l'”unita’ energetica” (eccitone) viene creata su diversi cromofori simultaneamente, percorrendo vari cammini in parallelo per trovare il percorso ottimale verso il centro di reazione. In queste condizioni, i movimenti molecolari attivi a temperatura ambiente invece che essere di ostacolo, come normalmente ci si dovrebbe aspettare, rendono i processi piu’ veloci.
“Dopo un seminario tenuto dal MIT presso la nostra struttura – spiegano al Centro Ricerche Eni Donegani – ci rendemmo conto che tali “sistemi antenna” avrebbero potuto essere utilizzati, con alcune modifiche, per realizzare dispositivi solari ad elevata efficienza, sfruttando lo stesso processo di cattura della luce della fotosintesi naturale”. Eni si e’ fatta quindi promotrice di un nuovo progetto con il MIT per studiare i possibili fenomeni di trasporto quantistico in questi sistemi, coinvolgendo anche l’INO CNR e il LENS dell’Universita’ di Firenze.
“Per analizzare il trasporto energetico nei sistemi antenna – spiega Paolo De Natale direttore INO CNR – abbiamo realizzato un esperimento in cui questi vengono stimolati tramite impulsi laser estremamente veloci, che vengono prima assorbiti dalle molecole donatore e poi riemessi da quelle accettore, permettendo cosi’ di misurare l’efficienza di trasporto. Per le strutture geneticamente modificate abbiamo misurato una propagazione dell’eccitone due volte piu’ veloce rispetto alle stesse antenne a base di virus non modificato, e di conseguenza distanze di propagazione maggiori del 67%”. (AGI) Red/Ila
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