La decomposizione dell’acqua è una delle reazioni chiave per il sostegno della vita sulla terra, e potrebbe anche essere la chiave per la creazione dei carburanti del futuro. Si tratta della chiave del processo di fotosintesi, tramite il quale le piante producono glucosio ed ossigeno a partire da acqua e diossido di carbonio, utilizzando la luce del sole come fonte energetica.
I catalizzatori naturali per questa reazione, che si basano sul manganese piuttosto che su elementi più comuni come ferro, rame o nickel, sono incredibilmente efficienti, ed è stato a lungo allo studio il modo di mimare il sistema naturale. Il fatto che sia implicato il manganese è particolarmente sorprendente perché esso risulta alquanto inattivo a pH neutro, che è lo stato dell’acqua in natura. Sono stati creati diversi catalizzatori a base di manganese, ma sinora non è stato possibile renderli attivi a pH neutro. E’ stata pubblicato su Nature Communications online uno studio sulla la scoperta di un catalizzatore minerale in grado di separare efficacemente l’acqua in ossigeno e ioni idrogeno a pH neutro: la catalisi del processo può essere efficiente soltanto se il trasferimento di elettroni e protoni viene sincronizzato adeguatamente, e di norma i catalizzatori artificiali non ne sono capaci, ma è stato individuato un metodo per rimediare a questa mancanza sdi sincronia, ed in questo modo la reazione può essere catalizzata anche dal manganese minerale.
La decomposizione dell’acqua può essere impiegata per trasformare l’energia in idrogeno che può poi essere combinato con l’ossigeno atmosferico in cellule energetiche pulite, oppure con il diossido di carbonio atmosferico o oceanico per creare materiali grezzi per carburanti e materiali basati su idrocarburi.
