Nuova tecnica per trasformare la CO2 in combustibile / IL CASO

Roma - Un squadra di ricerca, guidata dal laboratorio nazionale Argonne del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (Doe) in collaborazione con l'Università del Illinois del Nord, ha scoperto un nuovo elettrocatalizzatore che converte l’anidride carbonica (CO2) e l’acqua in etanolo con altissima efficienza energetica, alta selettività per il prodotto finale desiderato e basso costo. L’etanolo è un prodotto particolarmente interessante, perché è un ingrediente in quasi tutta la benzina degli Usa ed è ampiamente usato come prodotto intermedio nelle industrie chimiche, farmaceutiche e cosmetiche. La ricerca è stata pubblicata su Nature Energy: «Il processo derivante dal nostro catalizzatore contribuirebbe all’economia circolare del carbonio, che comporta il riutilizzo dell’anidride carbonica» spiega Di-Jia Liu, chimico senior della divisione Scienze e ingegneria chimica di Argonne e scienziato alla scuola Pritzker di Ingegneria molecolare dell'Università di Chicago.

Questo processo lo farebbe convertendo elettrochimicamente la CO2 emessa dai processi industriali, come le centrali elettriche a combustibile fossile o gli impianti di fermentazione dell’alcool, in merci preziose a costi ragionevoli. Il catalizzatore del team è costituito da rame disperso atomicamente su un supporto in polvere di carbone. Mediante una reazione elettrochimica, questo catalizzatore scompone le molecole di CO2 e acqua e riassembla selettivamente le molecole rotte in etanolo sotto un campo elettrico esterno. La selettività elettrocatalitica, o «efficienza faradaica», del processo è superiore al 90%, molto più elevata di qualsiasi altro processo riportato.

Inoltre, il catalizzatore funziona stabilmente per un funzionamento prolungato a bassa tensione: «Con questa ricerca, abbiamo scoperto un nuovo meccanismo catalitico per convertire l’anidride carbonica e l’acqua in etanolo - aggiunge Tao Xu, professore di chimica Fisica e nanotecnologia presso la Northern Illinois University -. Il meccanismo dovrebbe anche fornire una base per lo sviluppo di elettrocatalizzatori altamente efficienti per la conversione del biossido di carbonio in una vasta gamma di sostanze chimiche a valore aggiunto». Siccome la CO2 è una molecola stabile, trasformarla in una molecola diversa è normalmente un’attività ad alta intensità energetica e costosa. Tuttavia, secondo Liu, «potremmo abbinare il processo elettrochimico della conversione da CO2 a etanolo utilizzando il nostro catalizzatore alla rete elettrica e sfruttare l’elettricità a basso costo disponibile da fonti rinnovabili come il solare e l’eolico durante le ore non di punta ». Poiché il processo funziona a bassa temperatura e pressione, può iniziare e arrestarsi rapidamente in risposta alla fornitura intermittente di elettricità rinnovabile.