La “foglia artificiale” che converte l’anidride carbonica in combustibile

La nuova tecnologia, descritta in un articolo pubblicato sulla rivista Nature Energy, è stata ispirata dal modo in cui le piante usano l'energia della luce solare per trasformare l'anidride carbonica in cibo

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l'elemento chiave della foglia artificiale che trasforma la co2 in metanolo ed ossigeno

Gli scienziati hanno creato una “foglia artificiale” per combattere i cambiamenti climatici convertendo in modo economico anidride carbonica (CO2) dannosa in un utile combustibile alternativo.

La nuova tecnologia, descritta in un articolo pubblicato sulla rivista Nature Energy, è stata ispirata dal modo in cui le piante usano l’energia della luce solare per trasformare l’anidride carbonica in cibo.

La chiamiamo foglia artificiale perché imita le foglie vere e il processo di fotosintesi“, ha dichiarato Yimin Wu, professore di ingegneria all’Università di Waterloo che ha guidato la ricerca. “Una foglia produce glucosio e ossigeno. Noi produciamo metanolo e ossigeno“.

La produzione di metanolo dall’anidride carbonica, un gas serra tra i principali responsabili del riscaldamento globale, ridurrebbe sia le emissioni di gas serra producendo, al contempo, un sostituto per i combustibili fossili che le creano.

La chiave del processo è una polvere rossa ottimizzata a basso costo chiamata ossido rameoso.

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Una reazione chimica di un’ora crea la polvere rossa ingegnerizzata che è la chiave della nuova tecnologia per trasformare l’anidride carbonica in combustibile. Credito: Università di Waterloo

Progettata per avere il maggior numero possibile di particelle a otto facce, la polvere viene creata da una reazione chimica quando quattro sostanze – glucosio, acetato di rame, idrossido di sodio e dodecil solfato di sodio – vengono aggiunte all’acqua riscaldata a una particolare temperatura.

La polvere funge quindi da catalizzatore per un’altra reazione chimica quando viene miscelata con acqua in cui viene soffiata anidride carbonica. A questo punto, un simulatore di luce solare bianca illumina la soluzione.

Questa è la reazione chimica che abbiamo scoperto“, ha detto Wu, che ha lavorato al progetto dal 2015. “Nessuno lo ha mai fatto prima“.

Yimin Wu, Università di Waterloo

Yimin Wu, professore di ingegneria dell’Università di Waterloo. Credito: Brian Caldwell

La reazione produce ossigeno, come nella fotosintesi, convertendo, inoltre, l’anidride carbonica presente nella soluzione acqua-polvere in metanolo.

Il metanolo viene raccolto mentre evapora quando la soluzione viene riscaldata.

I prossimi passi della ricerca saranno mirati ad ottenere un incremento della resa del metanolo e la commercializzazione del processo brevettato per convertire l’anidride carbonica raccolta dalle principali fonti di gas serra come centrali elettriche, veicoli e trivellazioni petrolifere.

Sono estremamente entusiasta del potenziale di questa scoperta“, ha affermato Wu, professore di ingegneria meccanica e meccatronica e membro del Waterloo Institute for Nanotechnology. “Il cambiamento climatico è un problema urgente e possiamo contribuire a ridurre le emissioni di CO2 creando al contempo un combustibile alternativo“.

Wu ha collaborato alla pubblicazione di siti attivi dipendenti dalle sfaccettature di un singolo fotocatalizzatore di particelle Cu2O per la riduzione di CO2 al metanolo, con Tijana Rajh e altri ricercatori dell’Argonne National Laboratory in Illinois, nonché scienziati della California State University, Northridge e City University di Hong Kong.

Fonte: scitechdaily