Su Energy & Environmental Science (Impact Factor 38.53) - una delle più prestigiose riviste della Royal Society of Chemistry - è stato pubblicato il lavoro “Current density in solar fuel technologies”, condotto dal dott. Valentino Romano (Dipartimento MIFT) in collaborazione con la prof.ssa Giovanna D’Angelo ed i proff. Siglinda Perathoner e Gabriele Centi del Dipartimento ChiBioFarAm.

In questo studio, il fisico dott. Romano ha considerato il ruolo della densità di corrente come parametro fondamentale per analizzare e confrontare le performance di dispositivi impiegati nella cosiddetta conversione solar-to-fuel, che sta alla base delle tecnologie in grado di trasformare l’energia solare in combustibili tramite la riduzione chimica di molecole quali H2O, CO2 e N2. L’interesse per tali studi è di grande attualità, nell’ambito delle azioni intraprese dall’European Green Deal e dal Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza. Infatti, i dispositivi di conversione solar-to-fuel sono una componente chiave per realizzare una transizione completa verso una chimica ed un'economia basate su fonti rinnovabili, ma i loro limiti e le loro possibilità sono ancora in grande discussione.

Nello specifico sono stati analizzati i processi fisico-chimici coinvolti nei meccanismi di foto-conversione e come questi ultimi influenzino la densità di corrente dei dispositivi. In tale ottica, sono state esaminate le più promettenti architetture proposte (di tipo fotoelettrochimico (PEC) o elettrolisi alimentata da fotovoltaico (PV/EC)) per un’efficiente conversione solar-to-fuel, e commentati gli aspetti rilevanti per la progettazione di tali dispositivi in relazione al loro impiego su larga scala.

Dall’analisi critica dettagliata dei lavori presenti in letteratura sui combustibili solari ottenuti dalla conversione di CO2 e N2 è emersa la mancanza significativa di dati cruciali nell’ottica di una rapida commercializzazione di tali tecnologie. Il lavoro, pertanto, rappresenta una valida guida per l'ottimizzazione delle tecnologie di conversione solar-to-fuel, in quanto fornisce gli strumenti per valutare limiti pratici e prospettive per l’applicazione di tali dispositivi su larga scala.

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