Nuove frontiere della ricerca: produrre cibo dall’aria attraverso l’uso di energia solare

È possibile produrre cibo dall’aria attraverso l’uso di energia solare? Sostituire i complessi processi attuali e produrre direttamente i componenti del cibo, quali zuccheri e proteine, o i fertilizzanti usati nell’agricoltura?

Il settore agroalimentare è alla base della nostra vita e c’è una correlazione tra disponibilità di fertilizzanti artificiali ed aumento di cibo e conseguentemente della popolazione. Tuttavia, le conseguenze ecologiche dell’agricoltura intensiva sono gravissime. Il settore agroalimentare ha un impatto notevole sull’ambiente (acqua, aria, suolo), determinando fenomeni di inquinamento delle acque, degrado dei terreni, immissione di gas ad effetto serra. Anche la produzione dei fertilizzanti necessari per l’agricoltura ha un impatto ambientale notevole, ed è la prima fonte di emissioni di gas ad effetto serra nella produzione chimica.

In un lavoro in fase di pubblicazione sulla rivista Green Chemistry il centro di riferimento INSTM CASPE presso l’Università di Messina, coordinato dal prof. Gabriele Centi e dalla prof.ssa Siglinda Perathoner, ha evidenziato la possibilità di sviluppare alberi artificiali che riescano a catturare elementi dell’aria quali CO2, H2O ed N2 per trasformarli, attraverso processi ibridi fotoelettrocatalitici, in prodotti alla base dell’alimentazione (carboidrati, proteine, ecc.) oppure nei fertilizzanti per l’agricoltura. Sebbene l’applicazione pratica richieda ulteriori studi, questo lavoro pone le basi dello sviluppo di questa direzione innovativa che potenzialmente rivoluzionerà il rapporto tra società e modalità di produzione degli elementi di cui abbisogna, eliminando la dipendenza da sorgenti esterne e creando distretti autosufficienti. Si stima che questa soluzione possa ridurre di oltre il 95% l’intensità energetica e le emissioni di gas ad effetto serra, e l’intensità di uso del suolo e delle risorse di acqua.

Lo studio rappresenta l’evoluzione dell’attività presente da vari anni presso il centro CASPE e l’Università di Messina, ad esempio attraverso i progetti europei A-LEAF e DECADE, a cui INSTM partecipa, sullo sviluppo di foglie artificiali, e dispositivi fotoelettrocatalitici che utilizzano energia solare per la conversione della CO2 e la produzione di combustibili solari.

Fonte: Making chemicals from the air: the new frontier for hybrid electrosyntheses in artificial tree-like devices, Green Chemistry