Scienziati cinesi hanno creato un nuovo catalizzatore basato su nanoparticelle di ferro, in grado di convertire "per sempre" la normale anidride carbonica e idrogeno in una miscela di idrocarburi, simile alla benzina, secondo un articolo pubblicato sulla rivista Nature Communications.
“Negli ultimi 200 anni, carbone, petrolio e gas sono stati i motori principali della nostra civiltà, la base del suo sviluppo economico e sociale. La combustione del carburante ha portato al rilascio di un'enorme quantità di CO2 nell'atmosfera, che oggi sta causando un cambiamento climatico negativo. La conversione della CO2 in combustibili e sostanze chimiche non solo ci aiuterà a combattere il riscaldamento, ma risolverà anche il problema dell'esaurimento delle risorse , hanno affermato Jian Sun dell'Istituto di fisica chimica di Dalian, in Cina, e i suoi colleghi.
Negli ultimi anni, gli scienziati hanno cercato attivamente di trovare un modo per convertire la CO2 atmosferica in biocarburanti e altre sostanze utili. Ad esempio, lo scorso luglio i fisici di Chicago hanno progettato una cella solare che utilizza l'energia della luce per abbattere la CO2 e produrre monossido di carbonio e idrogeno, e in ottobre i loro colleghi dell'Oak Ridge National Laboratory hanno creato un catalizzatore che converte l'anidride carbonica in alcol normale.
In linea di principio, entrambi possono già essere utilizzati per l'accumulo di energia, ma questi catalizzatori presentano due principali inconvenienti. Si guastano rapidamente e richiedono la pulizia dopo diverse decine di ore di funzionamento e rilasciano anche molti sottoprodotti.
Sun e il suo team hanno risolto entrambi questi problemi: il loro catalizzatore converte praticamente tutta l'anidride carbonica in idrocarburi che costituiscono la base della benzina e di altri combustibili ad alto numero di ottano, operando per almeno 1000 ore (un mese e mezzo) in condizioni industriali "normali".
Consiste di due componenti: nanoparticelle di un composto di ossido di ferro e sodio, nonché le cosiddette zeoliti. Le zeoliti sono nanoparticelle cave di silicato di alluminio, oggi ampiamente utilizzate per la purificazione dell'acqua e per il "confezionamento" di vari catalizzatori, l'ingresso di molecole nelle zeoliti ne modifica sensibilmente le proprietà e spesso le fa comportare in modo molto più attivo che in forma libera.
Come notano gli scienziati, ogni componente gioca un ruolo diverso in questo caso: le nanoparticelle di ferro "rompono" le molecole di anidride carbonica e le costringono a combinarsi con atomi di idrogeno, e le zeoliti e le loro otturazioni contribuiscono all'unificazione di tali "prodotti semilavorati" in lunghe catene di idrocarburi.
La combinazione di questi componenti, secondo i chimici cinesi, consente di raggiungere l'effettiva "eternità" di un tale catalizzatore. La sua efficacia, come notato dagli scienziati, è diminuita solo del 6% nelle prime 300 ore di funzionamento e poi non è cambiata, il che indica che è stabile e rimarrà in questa forma molto più a lungo di 1000 ore. Inoltre, il 96% dell'anidride carbonica viene convertito in un analogo della benzina e solo il 4% della CO2 viene convertito in metano.
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Inoltre, il "bouquet" di idrocarburi può essere modificato in modo flessibile aumentando o diminuendo la proporzione di idrogeno e CO2 nella miscela e variando il tipo di zeolite che viene utilizzato come "imballaggio" per le nanoparticelle di ferro. Utilizzando i pannelli solari come fonte di energia per riscaldare questa miscela di gas e pomparla attraverso un catalizzatore, è possibile immagazzinare in modo efficiente ed abbastanza economico l'energia solare sotto forma di un combustibile comune a tutti, senza causare danni all'ambiente, concludono Sun ei suoi colleghi.
