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Una nuova tecnica per fissare la CO₂ atmosferica

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Il sequestro, la trasformazione e la conservazione di biossido di carbonio dall’atmosfera, è uno dei metodi principali per la riduzione dei gas a effetto serra. Un gruppo di scienziati, guidati da Raja Angamuthu e Elisabeth Bouwman dell’Università di Leiden nei Paesi Bassi, ha trovato un complesso di rame, che è in grado di reagire con l’anidride carbonica se sottoposto ad un potenziale elettrico. Il processo trasforma il biossido di carbonio in un sottoprodotto utilizzabile che può essere riciclato e riutilizzato per questo scopo più volte.

Un modo facile per ottenere l’anidride carbonica dall’atmosfera è quello di trovare una sostanza chimica che si combina facilmente con essa, in modo simile all’ossidazione dei metalli. Ad esempio, i composti di rame di solito si combinano con l’ossigeno atmosferico, senza catalizzatori, coprendo la superficie del rame con una patina verde, come la Statua della Libertà. A differenza dell’ossigeno, l’anidride carbonica non si può combinare così facilmente con altri materiali.

Il gruppo di scienziati ha trovato un complesso costituito da due anelli contenenti  rame, che diventa verde quando esposto all’aria sotto un potenziale elettrico lieve (-0,03 volt). In un primo momento, hanno pensato che si trattasse dall’esposizione all’ossigeno, ma una più accurata analisi ha dimostrato che questa particolare forma di rame stava reagendo con l’anidride carbonica formando un ossalato. In pratica due molecole di CO2 fanno da ponte tra due molecole del complesso di rame e lo trasformano in un ossalato.

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Aggiungendo poi un sale di litio all’ossalato è possibile rigenerare il composto di rame in modo da poterlo usare di nuovo, applicando una bassa tensione. E non solo:  “L’ossalato di litio finale può poi essere facilmente convertito in acido ossalico, un ingrediente presente negli antigelo e nei detergenti per la casa, come antiruggine», spiega la Bouwman.

Questo sistema rispetto alle altre tecniche che usano composti chimici per legare l’anidride carbonica  è più economico: la quantità di energia di cui si ha bisogno è molto bassa, all’incirca 0,03 Volt. “Si tratta di un progresso importante ma la strada è ancora lunga prima di poter arrivare a un processo pratico per ridurre i livelli di anidride carbonica nell’atmosfera”.

Infatti, la ricercatrice stessa riconosce che il meccanismo non è ancora pronto per trasformarsi in una tecnologia commerciale cattura-CO2. “La reazione procede troppo lentamente (ci sono volute circa sette ore) e il sale di litio è comunque costoso”, spiega la ricercatrice, che nonostante ciò si è dimostrata convinta di riuscire a trovare presto la soluzione definitiva.

Questa scoperta nonostante abbia bisogno di ulteriori studi prima di essere applicata in campo industriale, rappresenta una fondamentale innovazione chimica che potrebbe portare ad altri metodi per rimuovere la CO2 dall’aria, tenendo conto della sua relativa economicità e del basso impatto ambientale.

Per approfondimenti: http://www.sciencemag.org

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