Celle a combustibile a idrogeno per la produzione di farmaci, ecco lo studio dell’Università del Wisconsin-Madison

Le celle a combustibile a idrogeno al centro dello studio condotto dai ricercatori dell’Università del Wisconsin-Madison per trovare un approccio nuovo e sostenibile nella produzione di farmaci.

“L’industria chimica è un enorme consumatore di energia e c’è una grande spinta per decarbonizzare l’industria. L’elettricità rinnovabile può fornire energia per produrre sostanze chimiche con un’impronta di carbonio molto più bassa rispetto alla combustione di combustibili fossili“, dichiara Shannon Stahl, professore presso il Dipartimento di Chimica dell’università.

Generalmente la produzione di farmaci richiede grandi quantità di zinco metallico come fonte di elettroni, ma la sua gestione è complicata e genera grandi quantità di rifiuti dannosi per l’ambiente.

In collaborazione di Merck & Co, i ricercatori si sono ispirati alle celle a combustibile a idrogeno, che utilizzano l’idrogeno gassoso come fonte di elettroni per generare elettricità.

“Il processo con cui stiamo lavorando ha bisogno di una fonte verde di elettroni“, afferma Stahl. “Ci siamo resi conto che la tecnologia delle celle a combustibile potrebbe essere modificata per produrre sostanze chimiche piuttosto che elettricità“.

Attraverso un composto organico detto chinone il team è riuscito ad estrarre gli elettroni dall’idrogeno. Una caratteristica importante di questo processo è che funziona bene in assenza di acqua. Le celle a combustibile, in genere, hanno bisogno di acqua per funzionare in modo efficace, ma questa può interferire con i passaggi utilizzati per produrre gli ingredienti del farmaco.

Il sistema utilizza quindi l’elettricità per sovralimentare gli elettroni, dandogli più energia di quella che l’idrogeno potrebbe normalmente fornire.

“Questa è una tecnologia ampiamente applicabile per la produzione chimica“, afferma Mathew Johnson, ricercatore a guida dello studio. “Molti processi chimici hanno bisogno di elettroni. Questo non è limitato ai prodotti farmaceutici. Dovrebbe essere una tecnologia molto versatile“.

Il prossimo step prevede il miglioramento dell’intero processo in modo che possa essere utilizzato per la produzione su scala industriale.