I fotobioreattori sono dispositivi utilizzati per coltivare e coltivare microorganismi fotosintetici, come alghe e cianobatteri, in condizioni controllate.
Questi microorganismi sono in grado di utilizzare la luce solare come fonte di energia per la fotosintesi, durante la quale convertono l’anidride carbonica e l’acqua in biomassa e ossigeno.
Essi sono progettati per ottimizzare le condizioni di crescita dei microorganismi, come la quantità di luce, la temperatura, la concentrazione di nutrienti e l’agitazione. Possono essere di diversi tipi, come sistemi chiusi (ad esempio serbatoi o tubi di vetro) o sistemi aperti (come laghetti o bacini poco profondi), a seconda degli obiettivi di coltivazione e delle caratteristiche dei microorganismi.
Fotobioreattori: la soluzione per una transazione ecologica concreta
Un gruppo di ricercatori sta sviluppando una soluzione innovativa per affrontare la crisi energetica ed ambientale, puntando sull’idrogeno come fonte di energia pulita. In un momento in cui l’utilizzo continuato di dispositivi come riscaldamenti, condizionatori, elettrodomestici e veicoli richiede risposte urgenti, l’attenzione si sta spostando verso fonti alternative, sempre più accessibili anche ai privati cittadini desiderosi di adottare energie rinnovabili e di ridurre la dipendenza dalle compagnie energetiche tradizionali.
La tecnologia in fase di sviluppo si concentra sull’impiego di fotoreattori a basso costo per la sintesi di idrogeno, sfruttando l’energia solare. Questi fotoreattori, installabili sui tetti delle abitazioni, rappresentano un’alternativa economica e potenzialmente accessibile ai tradizionali pannelli fotovoltaici. Una delle sfide principali è stata la riduzione dei costi, che finora ha rappresentato un ostacolo significativo nello sviluppo dell’idrogeno come fonte di energia.
La tecnica utilizzata per abbattere i costi si basa sull’impiego di materiali economici e processi di produzione di massa già consolidati, rendendo i moduli foto-reattori più convenienti da produrre e installare. Secondo le stime dei ricercatori, il costo di un modulo foto-reattore di un metro quadrato per la produzione di idrogeno sul tetto di un edificio si aggirerebbe intorno ai venti euro.
Come funzionano i moduli ispirati al processo di fotosintesi clorofilliana
Il funzionamento di questi moduli è ispirato al processo di fotosintesi delle piante. L’energia solare viene catturata da un materiale foto-catalitico attivo, la cui energia viene utilizzata per innescare una reazione chimica. Questi fotocatalizzatori possono separare l’acqua in idrogeno e ossigeno, oppure possono essere impiegati per generare combustibili puliti a partire da acqua e anidride carbonica.
Tuttavia, è importante considerare anche le sfide legate all’efficacia di questa tecnologia. Per ottenere quantità significative di energia o combustibile, sarebbe necessario coprire estese aree con fotoreattori, il che potrebbe limitarne l’applicazione pratica.
Questa nuova tecnologia rappresenta un passo avanti nella produzione di idrogeno pulito e accessibile, con l’obiettivo di fornire alternative sostenibili per soddisfare le esigenze energetiche domestiche, contribuendo così a mitigare la crisi energetica ed ambientale attuale.