Scissione dell’acqua

Da tempo l’airone pratica la scissione dell’acqua per ottenere l’energia di cui ha bisogno. Anche la scienza è alla ricerca di energia attraverso la scissione dell’acqua. Tuttavia, l’obiettivo è quello di utilizzare i raggi solari per liberare idrogeno dalle molecole d’acqua.

La scissione dell’acqua attraverso la luce è il processo fondamentale della fotosintesi.

Poiché l’idrogeno dell’acqua, che fornisce energia, alla fine si combina con l’anidride carbonica per formare i carboidrati, essa costituisce la base energetica della vita superiore.

Per scindere l’acqua con la luce è necessario un materiale catalizzatore che permetta di eseguire il processo con un basso consumo energetico. Ho sviluppato e presentato una classe speciale di catalizzatori. Assorbendo la luce, essi modificano i loro legami chimici in modo tale da accumulare acqua per reagire con essa. Tecnicamente, questo può essere descritto come scissione dell’acqua attraverso meccanismi di coordinazione chimica indotti dalla luce (ad esempio, rif. 22, 54, 77, 88, 265).

Un esempio di fotocatalizzatore di questo tipo è il disolfuro di rutenio, RuS2. La strategia scelta è stata biomimetica, poiché anche la natura utilizza meccanismi chimici di coordinazione per la scissione dell’acqua nel complesso di manganese della fotosintesi. Tuttavia, questo è più complicato e funziona con il comune metallo di transizione manganese. Ho anche contribuito a un esperimento di laboratorio allora da record: l’idrogeno poteva essere rilasciato dall’acqua con un rendimento del 18% di energia solare (rif. 314).