Quaderni dei Georgofili

Assorbimento della luce, fotoprotezione e fotosintesi artificiale

Donatella Carbonera

Accademia dei Georgofili
Pagine: 13
Collana: Quaderni dei Georgofili
Contenuto in: Il cloroplasto e la ricerca biologica per la produzione di cibo ed energia

Copyright 2012 Accademia dei Georgofili

Un approccio adottato nella ricerca per lo sfruttamento dell’energia solare è quello che s’ispira alla fotosintesi naturale per costruire sistemi artificiali di conversione dell’energia solare in combustibile. La fotosintesi artificiale si basa su una sorta di lego chimico atto a riprodurre i vari stadi della fotosintesi producendo da ultimo un combustibile più utilizzabile dei carboidrati, quale ad esempio idrogeno. Malgrado siano stati raggiunti degli obiettivi importanti nella “biomimesi” dei processi, vi sono ancora vari problemi da risolvere nell’ottenimento di un sistema completo ed efficiente nella resa di conversione fotochimica. Tra questi i principali sono l’integrazione dei vari elementi e la fotostabilità, spesso minata dalla fotoossidazione dei componenti che si genera a partire dagli stati di tripletto dei vari fotorecettori. Nei sistemi fotosintetici naturali la fotoprotezione prevede diversi livelli e meccanismi di azione, attualmente oggetto di intenso studio. La mimesi ispirata ai sistemi naturali, relativamente a questo importante aspetto, è ancora solo agli inizi, ma ci si aspetta che possa fornire in futuro elementi importanti per la durata dei sistemi artificiali.

Abstract

An approach adopted in the research field of solar energy conversion is that inspired by natural photosynthesis. The artificial photosynthesis is based on a kind of chemical “lego” adapted to reproduce the various stages of photosynthesis and produce a sustainable fuel, such as molecular hydrogen. In spite of the important objectives achieved in the “bio-mimetic” process, there are still several problems to be solved. The main ones are the integration of the various components developed and their photo-stability. Natural photosynthetic systems have developed several different photoprotection mechanisms, which are currently the subject of intense study. Mimesis inspired by natural systems, with regard to this important aspect, is at the beginning but it is expected to provide in the next future important improvement of the lifetime of the artificial devices.