Scoperto (per caso) un metodo per convertire l’anidride carbonica in etanolo – Wired


La tecnica low cost può trasformare direttamente l’anidride carbonica in etanolo. Un approccio utilizzabile per applicazioni di interesse industriale.

 

Un nuovo processo elettrochimico in grado di convertire l’anidride carbonica (CO2), un gas serra, in etanolo, creando una tecnologia potenzialmente in grado di contribuire a evitare i cambiamenti climatici. È il metodo messo a punto da un team di ricercatori del Department of Energy’s Oak Ridge National Laboratory, nel  Tennessee, che ha descritto la tecnica in uno studio pubblicato sulla rivista ChemistrySelect.

Si è trattato di una scoperta casuale: gli scienziati, infatti, stavano cercando di trovare una serie di reazioni chimiche che potessero convertire la CO2 in un combustibile utile, quando hanno realizzato che il catalizzatore stava realizzando da solo l’intera reazione, trasformando l’anidride carbonica in etanolo, appunto.

Per ottenere questo risultato, il team ha usato un catalizzatore in carbonio, rame e azoto e ha applicato un voltaggio per innescare una complicata reazione chimica che essenzialmente inverte il processo di combustione. Con l’aiuto di un nanocatalizzatore che contiene più siti di reazione, la soluzione di anidride carbonica disciolta in acqua è stata trasformata in etanolo con una resa del 63%. È un risultato sorprendente perché tipicamente questo tipo di reazione elettrochimica si traduce in un mix di prodotti differenti in piccole quantità.

Abbiamo usato il biossido di carbonio, un prodotto di scarto della combustione, e abbiamo spinto a ritroso quella reazione di combustione con una selettività molto alta, fino ad arrivare a un combustibile utilizzabile”, spiega Adam J. Rondinone, autore principale dello studio. “L’etanolo è stata una sorpresa: è estremamente difficile passare direttamente dal  biossido di carbonio all’etanolo con un unico catalizzatore”, continua il ricercatore.

La novità del catalizzatore si deve alla sua struttura a nanoscala, costituita da nanoparticelle di rame incorporate in carbon spike. Questo approccio evita l’impiego di metalli costosi o rari come il platino, che limitano la redditività economica di molti catalizzatori. “Utilizzando materiali comuni – sottolinea Rondinonema disponendoli con la nanotecnologia, abbiamo capito come limitare le reazioni collaterali e finire con l’unica cosa che volevamo“.

Visto che la tecnica dipende da materiali a basso costo e data la capacità di operare a temperatura ambiente in acqua, i ricercatori ritengono che questo approccio possa essere utilizzato per applicazioni di interesse industriale. Per esempio il processo potrebbe essere usato per stoccare l’energia elettrica in eccesso prodotta dagli impianti fotovoltaici ed eolici.

Un processo del genere permetterebbe di sfruttare il surplus di energia elettrica quando è disponibile, per produrre e immagazzinare etanolo”, suggerisce Rondinone. “Questo potrebbe aiutare a bilanciare una rete rifornita da fonti rinnovabili intermittenti”.

 

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