Recupero della CO2: ecco la “batteria liquida” mangia emissioni
Il recupero della CO2 per trasformarla da problema ad opportunità (uno dei temi centrali di Ecofuturo festival 2018) vede oggi affacciarsi una nuova interessante tecnologia, che si ispira al ruolo degli oceani negli equilibri planetari.
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Si tratta di un nuovo sistema di cattura e utilizzo delle emissioni realizzato dall’Istituto Nazionale di Scienza e Tecnologia di Ulsan (UNIST) in Corea. Il team di ricerca coreano, in collaborazione con i colleghi statunitensi del Georgia Tech, ha messo a punto un dispositivo elettrochimico capace di sfruttare l’anidride carbonica per la produzione di energia elettrica e idrogeno. Un approfondimento di questa nuova interessante linea di ricerca è contenuta in un articolo pubblicato su iScience, dove si spiega che la tecnologia è basata sul funzionamento di una cella ibrida Na-CO2, una specie di grande batteria liquida con uno specifico design e dove l’anodo, in sodio metallico, è collocato in un elettrolita organico, mentre il catodo è contenuto in una soluzione acquosa all’interno della quale è iniettata la CO2. I due liquidi sono separati da una membrana di conduttore superionico in sodio (NASICON).
Si tratta di un processo apparentemente semplice, quando il biossido di carbonio viene iniettato nell’elettrolita acquoso reagisce con il catodo producendo ioni idrogeno e acido carbonico. Nella reazione elettrochimica tali sottoprodotti vengono utilizzati per produrre energia elettrica e gas idrogeno. A differenza di altri design, la nuova cella ibrida non rilascia alcuna CO2 come gas durante il normale funzionamento; al contrario metà del carbonio è recuperato dall’elettrolita come bicarbonato di sodio.
Interessanti anche le performance scaturite dalle prime fasi di test, che hanno evidenziato un’efficienza di conversione dell’anidride carbonica del 50% con l’intero sistema che ha dimostrato sufficientemente stabilità, riuscendo a funzionare per oltre 1.000 ore senza far registrare alcun danno agli elettrodi.
Come spiegano i ricercatori coreani “Le tecnologie di cattura, stoccaggio e utilizzo del carbonio sono state ampiamente studiate per riuscire a utilizzare la CO2, un gas a effetto serra, come una risorsa. Finora, tuttavia, non sono state proposte tecnologie efficaci a causa del basso tasso di conversione e di requisiti energetici elevati. La cella ibrida Na-CO2 può produrre continuamente energia elettrica e idrogeno attraverso la dissoluzione spontanea di CO2 in soluzione acquosa”.
La nuova “batteria”, essendo ancora lontana dalla consacrazione di mercato nel tormentato quadro dei sistemi CCUS (Carbon Capture, Utilization and Storage), pur tra le più promettenti in circolazione, è ora attesa alla prova della scalabilità, verificando se potrà divenire, insieme ad altre tecnologie, competitiva su una scala abbastanza grande, elemento fondamentale da superare.
Sauro Secci
