Economia circolare del carbonio: nuove strade per il recupero della CO2 e non solo

Alle già disponibili ed efficienti tecnologie di recupero della CO2 si sta aggiungendo un interessante sviluppo messo a punto da un gruppo di ricercatori del KAIST (Korea Advanced Institute of Science & Technology):  un catalizzatore a basso costo capace di riciclare gas a effetto serra, trasformandoli in elementi che possono essere utilizzati nel settore chimico o dei trasporti. (Fonte immagine di copertina: Pixabay)

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Lo studio è stato pubblicato nella rivista Science e potrebbe portare a dei risultati rivoluzionari nella lotta contro il riscaldamento globale. 

Il nuovo catalizzatore è composto da nichel, magnesio e molibdeno ed è capace di avviare ed accelerare la velocità di reazione di conversione di anidride carbonica e metano in idrogeno, potendo funzionare in maniera efficiente per oltre un mese. Si tratta di una conversione denominata reforming a secco, un processo capace di creare gas di sintesi composti da una miscela di idrogeno e monossido di carbonio, che possono essere trasformati a loro volta in combustibili liquidi, materie plastiche ed addirittura prodotti farmaceutici. SI tratta di un processo di economia circolare del carbonio efficace, che in precedenza richiedeva metalli rari e costosi, come il platino e il rodio che avevano però la caratteristica di indurre una reazione chimica breve e poco efficiente.

Vi sono già state ricerche che avevano proposto il nichel come soluzione più economica, ma in questi casi il catalizzatore era destinato ad una rapida disattivazione a causa dell’accumulo di particelle carboniose sulla sua superficie (fenomeno di coking) e la contemporanea agglomerazione delle proprie particelle metalliche, processo che comporta una diminuzione irreversibile della superficie  disponibile.

Nel caso dei ricercatori del KAIST, è stato prodotto un catalizzatore composto da nanoparticelle di nichel-molibdeno in presenza di un ossido di magnesio cristallino. Mentre questi ingredienti venivano riscaldati grazie all’anidride carbonica, le nanoparticelle si muovevano sulla superficie cristallina incontaminata alla ricerca di punti di ancoraggio. Nel nuovo catalizzatore però, il catalizzatore ha ‘sigillato’ la propria superficie e fissato le nanoparticelle, elemento il quale, grazie alla combinazione dei tre elementi, evita il verificarsi del deleterio fenomeno di “coking”, impedendo anche alle particelle di superficie di legarsi l’una con l’altra in una modalità nella quale il catalizzatore può continuare a funzionare senza subire alterazioni, trasformando i gas in idrogeno.

Come ha dichiarato un portavoce del tema di ricerca del KAINSTCi è voluto quasi un anno per capire il meccanismo sottostante ma il nostro studio risolve una serie di sfide aprendo alla possibilità di migliorare altre reazioni catalitiche ancora inefficienti.

La Redazione di Ecquologia

 

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