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Lo studio, che ha connotazioni prettamente multidisciplinari tra chimica, fisica e biologia, ha consentito di individuare il possibile canale attraverso cui l’acqua giunge al centro di reazione

E’ dalla fotosintesi clorofilliana che potrebbe arrivare la soluzione per la produzione di combustibile totalmente zero emission. Lo sostiene uno studio appena pubblicato sulla prestigiosa rivista “Angewandte Chemie” a firma di Leonardo Guidoni, responsabile scientifico del progetto europeo (Erc) MultiscaleChemBio, coordinato dalla Sapienza, insieme agli assegnisti di ricerca Daniele Bovi e Daniele Narzi. Il progetto ha come istituzione partner l’Università degli Studi dell’Aquila.
I ricercatori "hanno rivelato, attraverso simulazioni effettuate su supercalcolatori, alcuni dettagli molecolari alla base del meccanismo della fotosintesi clorofilliana che potrebbero rivelarsi utili alla produzione di energia verde". Lo studio, che ha connotazioni prettamente multidisciplinari tra chimica, fisica e biologia, ha infatti consentito di individuare il possibile canale attraverso cui l’acqua giunge al centro di reazione.
Una delle possibili chiavi per la soluzione al problema del riscaldamento globale è rappresentata dalla possibilità di ricavare combustibile a zero emissioni di CO2, come per esempio l’idrogeno, direttamente dall’energia solare e dall’acqua. In quest’ambito riveste "particolare importanza la cosiddetta Fotosintesi artificiale, ossia il tentativo di riprodurre i processi di conversione energetica che avvengono nelle piante utilizzando materiali sintetici per la produzione di energia pulita su larga scala". L’idrogeno prodotto, attraverso l’utilizzo di vere e proprie foglie artificiali, può essere in seguito usato come reagente nelle celle a combustibile (fuel cells).
Già da due miliardi e mezzo di anni, piante, alghe e alcuni tipi di batteri sfruttano la radiazione solare come loro primaria fonte di energia, assorbendo la luce e convertendola in energia chimica attraverso il processo della fotosintesi. Per svolgere questo compito utilizzano un complesso sistema biochimico formato da proteine, clorofille, carotenoidi e metalli di transizione chiamato Fotosistema II, rimasto pressoché immutato durante miliardi di anni di evoluzione.   
Utilizzando la luce come fonte energetica, il Fotosistema II è in grado di compiere l’elettrolisi dell’acqua, ovvero la scissione di questa nelle sue componenti, e immagazzinare energia sotto forma di molecole organiche (Atp, glucosio). Come effetto secondario, la stessa macchina molecolare produce l’ossigeno che ha arricchito nel corso degli anni l’atmosfera terrestre, rendendo possibile l’evoluzione di organismi che utilizzano un metabolismo aerobico come gli esseri umani.    
"La comprensione dettagliata del funzionamento di questo complesso sistema molecolare - spiega una nota della Sapienza - è utile non solo per svelare i segreti della fotosintesi naturale, ma anche per aprire nuove strade allo sviluppo di tecnologie atte alla produzione di energie rinnovabili che possano imitare la strategia adottata dagli organismi fotosintetici che si trovano in natura". 
Lo studio ha permesso, inoltre, di razionalizzare numerosi esperimenti storici di spettroscopia effettuati a partire dagli anni Novanta, la cui interpretazione è stata a lungo motivo di dibattito all’interno della comunità scientifica.