Bionic leaf presentation

La Fotosintesi e bionic leaf

IL CARBONIO

Il carbonio è l'elemento chimico numero 6, facente parte dei non metalli, ed è uno degli elementi più abbondanti in natura.Il carbonio ha una grande capacità di legarsi ad altri atomi di carbonio e ad una grande varietà di altri elementi, ed è proprio grazie a questi composti che è stato possibile la nascita è lo sviluppo degli esseri viventi.

Gli idrocarburi, catene di carbonio, sono tra le forme del carbonio più sfruttate oggigiorno, data la grande quantità di energia chimica in esse contenuta.Infatti attraverso la combustione degli idrocarburi, siano essi allo stato gassoso o liquido, otteniamo una grande quantità di energia, sotto forma di calore. Quest'ultima può poi essere impiegata in numerosi ambiti, tra cui uno dei la produzione di energia elettrica, indispensabile per la vita di tutti i giorni.

IL CIClO DEL CARBONIO

Il ciclo del carbonio è l'iniseme di processi attraverso i quali viene scabiato il carbonio tra litosfera, atmosfera e idrosfera.Ad i fattori naturali si aggiunge anche l'azione umana, che a partire dalla rivoluzione industriale ha iniziato ad avere un peso sul bilancio di carbonio in atmosfera. Ed è proprio questo surplus di carbonio emesso in atmosfera, il quale rompe l'equilibrio naturale, ad avere un significativo impatto sul nostro pianeta.

LA FOTOSINTESI

La fotosintesi clorofilliana è un processo chimico per mezzo del quale le piante ed altri organismi producono sostanze organiche, principalmente carboidrati, a partire dal primo reagente, l'anidride carbonica atmosferica e l'acqua metabolica, in presenza di luce solare, rientrando tra i processi di anabolismo dei carboidrati. Questa si divide in due fasi, la prima definita "fase luminosa" o luce-dipendente, la quale grazie alla luce solare è in grado di trasformare ADP in ATP e di ridurre l'enzima NADP+. La seconda fase invece, chiamata "fissazione del carbonio" o "ciclo di Cavlin", che utilizza l'energia in precedenza prodotta, per riuscire ad organicare l'anidride carbonica, creando molecole di glucosio.

LA BIONIC LEAF

Una bionic leaf è un dispositivo che utilizza gli stessi reagenti della reazione di fotosintesi, ovvero H2O e CO2. Successivamente, come durante la prima fase della fotosintesi avviene l'idrolisi. Una volta ottenuti idrogeno e ossigeno molecolari le alternative sono molteplici, infatti si può direttamente utilizzare l'idrogeno prodotto, oppure andare a combinarlo con l'anidride carbonica a dare combustibili. Nel caso di una foglia bionica sviluppata da Harvard, dopo il processo di idrolisi, viene utilizzato un batterio geneticamente modificato, che è in grado di produrre un biopolimero, il PHB, al posto del glucosio.

LA BIONIC LEAF DI HARVARD

APPLICAZIONI

AGRICOLTURA

ATMOSFERA

BIOCARBURANTI

FACCIATE BIONICHE

Il PHB prodotto puo essere utilizzato da batteri per produrre sali di azoto a partire dall'azoto presente in atmosfera, così da fertilizzare il terreno.

La foglia bionica, sottraendo andidride carbonica dall'atmosfera, va a rimuovere parte della CO2 che viene emessa dall'uomo.

I batteri presenti all'interno di questo dispositivo sono in grado di produrre idrocarburi, che andrebbero a sostituire i classici combusitibili fossili.

Le facciate bioniche possono essere implementate negli edifici per ridurre il consumo di energia dal raffreddamento, assorbire la radiazione solare e ridurre le emissioni di CO2 .