Cercetătorii de la Universitatea Cambridge au creat o frunză artificială ce folosește energia solară pentru a transforma dioxidul de carbon în substanțe chimice utile. Dispozitivul bio-hibrid combină semiconductorii organici cu enzime pentru a produce formiat cu eficiență ridicată, fără combustibili fosili și fără substanțe toxice.

„Dacă vrem să construim o economie circulară și sustenabilă, industria chimică reprezintă o problemă majoră pe care trebuie să o rezolvăm”, spune profesorul Erwin Reisner, liderul cercetării. „Această industrie produce o mulțime de produse esențiale pentru viața de zi cu zi, iar dacă reușim să o de-fosilizăm, avem o oportunitate uriașă.”

Cum funcționează frunza artificială

Frunza imită fotosinteza. Lumina soarelui, apa și dioxidul de carbon sunt convertite în formiat, un combustibil curat care poate fi folosit pentru reacții chimice ulterioare. Spre deosebire de modelele anterioare, care foloseau absorbante de lumină instabile sau toxice, această versiune bio-hibridă este stabilă, eficientă și complet non-toxic.

Dispozitivul a fost testat în laborator, unde a demonstrat conversia eficientă a CO₂ în formiat, apoi aplicarea acestuia într-o reacție domino pentru sinteza unui compus utilizat în industria farmaceutică, cu randament și puritate ridicate. În plus, funcționarea continuă a dispozitivului a depășit 24 de ore, de două ori mai mult decât modelele precedente.

Implicatii pentru industrie

Această inovație deschide drumul unei producții chimice mai verzi și mai durabile. Conceptul de frunză artificială ar putea fi adaptat pentru generarea altor produse chimice, reducând dependența de combustibili fosili și impactul asupra mediului.

„Am arătat că este posibil să creăm dispozitive solare care sunt eficiente, durabile și lipsite de componente toxice sau nesustenabile. Aceasta poate deveni o platformă fundamentală pentru producerea de combustibili și substanțe chimice verzi în viitor”, adaugă Reisner.

Tehnologia frunzei artificiale ar putea deschide noi oportunități și pentru sectorul construcțiilor. Imaginați-vă clădiri și spații publice care nu doar că se răcoresc și reduc amprenta de carbon, dar și captează CO₂-ul din aer pentru a produce materiale chimice utile, integrând astfel soluții de economie circulară direct în structura urbană.

Sisteme similare ar putea fi incluse în fațade verzi, acoperișuri sau infrastructură publică, transformând clădirile în micro-fabrici verzi care contribuie activ la reducerea poluării și la creșterea durabilității orașelor.