La fotosintesi è responsabile della conversione fotochimica della luce in energia chimica che alimenta il pianeta Terra. Il nucleo della fotochimica, il processo in cui sono coinvolti tutti gli organismi fotosintetici è rappresentato da una proteina chiamata “centro di reazione”. Partendo da questa analisi un gruppo di ricercatori sta tentando di creare in laboratorio una serie di cellule artificiale in grado di effettuare una “fotosintesi”, ovvero di trasformare l’energia solare in energia elettrica e chimica.
Il progetto viene portato avanti da due professori italiani dell’ Università degli Studi di Bari Aldo Moro, Fabio Mavelli e Emiliano Altamura. Lo studio, in fase avanzata, è stato pubblicato sulla rivista dell’Accademia delle Scienze degli Stati Uniti (Pnas).
Le ricerche vanno a passo spedito grazie anche all’ aiuto dell’ Istituto per i Processi Chimico-Fisici e Istituto di Chimica dei Composti Organo metallici del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr). “Stiamo andando avanti per realizzare un vero e proprio laboratorio di cellule artificiali”. “Si tratta per adesso – continua il professor Mavelli – solo di uno dei passaggi importanti usati nelle cellule per la produzione di energia chimica dalla luce, ma le ricerche proseguono e siamo in fase avanzata, lo scopo è quello di realizzare delle protocellule in grado di sintetizzare Atp, ovvero la molecola usata in natura per trasportare l’energia”.
Le applicazioni della scoperta possono essere tante, ad esempio quello delle energie rinnovabili. Il settore del fotovoltaico negli ultimi decenni non si è innovato in maniera drastica. La tecnologia che c’è dietro la trasformazione dell’energia solare in corrente elettrica è sempre la stessa. Se prendete in mano una calcolatrice a celle solari degli anni 80 e la confrontate con un impianto fotovoltaico moderno noterete che non c’è molta differenza. E’ vero che il rendimento di una cella fotovoltaica è migliorata, ma alla base c’è sempre la stessa struttura tecnologica. Soltanto una piccola parte dell’ irradiazione solare che colpisce una cella fotovoltaica viene usata per la realizzazione dell’ energia elettrica, tanto che il rendimento effettivo di una cella a silicio cristallino raramente supera il 18-20%.
Questa tendenza potrebbe essere interrotta proprio dalle protocellule artificiali che rivoluzionerebbero il settore. Queste “cellule sintetiche”, realizzate in laboratorio, e quindi non naturali, saranno in grado di fare una fotosintesi, trasformando l’irradiazione solare in energia. Quello che fanno in maniera naturale le piante sarà ricreato sinteticamente in laboratorio in modo del tutto artificiale, sfruttando ancora una volta l’immensa energia che si può godere nel pianeta Terra, ovvero quella solare.
Le cellule sintetiche saranno utili anche nel campo biomedico. Anche se al momento si tratta di qualcosa di fantascientifico i ricercatori sperano che le cellule un giorno possano essere inserite nel corpo umano. Una cellula del genere, dotata di una sorta di intelligenza artificiale, potrebbe essere autonoma, in grado di capire da sola cosa fare di fronte ad un tumore, agendo di conseguenza per sconfiggerlo.
Il settore della biomedica è interessantissimo e gli investimenti nell’ Unione Europea si fanno sempre più massicci. L’Unione Europea ha deciso di adottare una strategia di sviluppo condivisa, chiamata “Europa 2020”, con l’obiettivo di portare entro il 2020 al 3% del PIL gli investimenti per sviluppo e ricerca in questo settore.