Nuovi sviluppi nella catalisi della CO2
Il problema dell’inquinamento causato dalle emissioni di CO2 da anni è sempre all’ordine del giorno; ridurre l’anidride carbonica presente in atmosfera e contemporaneamente riuscire a convertirla in carburante sembra un sogno utopico. Ricerche recenti renderebbero possibile questo risultato grazie al processo di catalisi.
Il catalizzatore low cost del Politecnico di Losanna
Ricercatori del Politecnico di Losanna hanno sperimentato il primo sistema catalitico a basso costo che scinde le molecole di anidride carbonica; con tale tecnologia diventa possibile trasformare l’anidride carbonica da un elemento inquinante a una risorsa capace di generare carburanti sintetici con un rendimento accettabile.
Il catalizzatore utilizza nanofili di ossido di rame e ossido di stagno ed è integrato in un sistema di elettrolisi collegato ad una cella fotovoltaica a tripla giunzione.
In tal modo i raggi del sole vengono assorbiti dalla cella fotovoltaica che produce l’energia necessaria a spezzare il legame della molecola di CO2. Il catalizzatore in tal modo svolge la funzione di elettrodo con doppia funzione: al catodo avviene la reazione di riduzione, all’anodo una reazione di ossidazione.
l sistema può convertire in tal modo la CO2 in monossido di carbonio con un’efficienza del 13,4% ed un’efficienza coulombica (ovvero l’efficienza con cui gli elettroni vengono trasferiti in un sistema facilitando una reazione elettrochimica) del 90%. “Questa è la prima volta che si riesce a dimostrare la validità di un catalizzatore bi-funzionale e a basso costo”, spiegano i ricercatori. “Ciò rappresenta un elemento cruciale quando si parla di applicazioni industriali per trasformare la CO2 in carburante”.
Il catalizzatore che converte CO2 in metanolo della University of Southern California
Un articolo pubblicato sul Journal of the American Chemical Society illustra uno studio dei ricercatori della University of Southern California. Gli scienziati statunitensi sembra siano riusciti a trovare un modo per convertire la CO2 in metanolo (CH3OH) attraverso una catalisi omogenea.
Il processo di conversione di CO2 in metanolo non è certo una novità dal punto di vista scientifico; l’innovazione di tale notizia risiede nel fatto di esserci riusciti impiegando il rutenio. Questo materiale infatti permette di utilizzare il catalizzatore molte volte e continuativamente in quanto è in grado di resistere alle alte temperature necessarie ad una rapida conversione dell’anidride carbonica in metanolo. Ovviamente il fatto di poter disporre di uno strumento utilizzabile più volte permette di rendere la tecnologia attrattiva dal punto di vista economico.
Il catalizzatore della University of Southern California permette di convertire il 79% del biossido di carbonio presente nell’atmosfera in metanolo che inizialmente è mischiato ad acqua; tramite il processo di distillazione si ottiene metanolo puro che può essere usato come carburante in alternativa a benzina e gasolio.
Anidride carbonica: da inquinante a carburante pulito
Oltre a quelli già citati, sono in atto altri studi basati sulla catalisi dell’anidride carbonica. Lo scopo che accomuna tutte le ricerche è sviluppare un ciclo di carbonio di origine antropica; in tal modo sarà possibile da un lato ridurre l’inquinamento, dall’altro risolvere, almeno in parte, il problema alla radice impiegando carburanti meno inquinanti rispetto agli idrocarburi attualmente utilizzati.