Più idrogeno dal Sole: la scoperta giapponese che cambia i catalizzatori

In Giappone un gruppo di ricercatori ha messo a punto un nuovo modo per rendere più efficiente la produzione di idrogeno a partire dalla luce solare, intervenendo su uno dei punti critici di questa tecnologia: la capacità di sfruttare davvero tutto lo spettro del Sole. Lo studio arriva dall’Institute of Science Tokyo, dove il team guidato dal professor Kazuhiko Maeda ha sviluppato un fotocatalizzatore in grado di catturare anche le lunghezze d’onda più “lunghe” della luce visibile, solitamente ignorate dai sistemi tradizionali.

La produzione di idrogeno solare si basa sulla fotocatalisi, un processo che utilizza l’energia luminosa per scindere le molecole d’acqua in idrogeno e ossigeno, senza emissioni di anidride carbonica. Sulla carta è una soluzione ideale per la transizione energetica, ma nella pratica presenta un limite strutturale: molti materiali oggi in uso assorbono solo una frazione relativamente ridotta della luce visibile. Questo significa che una parte consistente dell’energia solare disponibile non viene convertita, con un impatto diretto sull’efficienza complessiva, soprattutto in condizioni reali come cielo nuvoloso o irraggiamento non ottimale.

Negli ultimi anni si sono diffusi i sistemi “dye-sensitized”, cioè fotocatalizzatori sensibilizzati con coloranti. In questi dispositivi il colorante funziona come un’antenna: assorbe la luce e trasferisce l’energia al catalizzatore vero e proprio. Anche in questo caso, però, la scelta del colorante è cruciale. I complessi più utilizzati si basano sul rutenio, un metallo che consente di assorbire luce solo fino a circa 600 nanometri. Oltre quella soglia, una parte importante dello spettro solare resta inutilizzata.

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