Abbiamo appena capito come produrre carburante dall’anidride carbonica catturata dall’aria
Un nuovo incoraggiante approccio di trasformazione dell’anidride carbonica (CO2) in qualcosa di utile potrebbe offrire un importante strumento sostenibile nella lotta al cambiamento climatico. Rispetto alla maggior parte dei metodi attualmente impiegati, che prevedono la cattura diretta dell’anidride carbonica dall’aria e l’immagazzinamento in siti di stoccaggio sotterranei, il nuovo processo permette di convertire la CO2 catturata in un carburante che ha il potenziale per sostituire i combustili fossili.
Ad oggi, la maggior parte di questi processi ha avuto problemi di bassa efficienza oppure ha portato alla produzione di combustibili che possono essere difficili da maneggiare, tossici e infiammabili. Ma i ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT), in collaborazione con l’Università di Harvard, hanno sviluppato un processo efficiente, in grado di convertire l’anidride carbonica in formiato, un prodotto liquido o solido che può essere utilizzato alla stregua dell’idrogeno o del metanolo per alimentare una cella a combustibile, generando così elettricità.
Il formiato (di potassio o di sodio) è già prodotto su scala industriale e comunemente utilizzato come antigelo su strade e marciapiedi: è atossico, non infiammabile, facile da immagazzinare e trasportare e può rimanere stabile in normali serbatoi di acciaio per mesi o addirittura anni dopo la sua produzione. I dettagli del nuovo processo sono stati resi noti questa settimana in un articolo pubblicato sulla rivista Cell Press Physical Sciences.
Convertire l’anidride carbonica in combustibile: l’innovativo approccio del MIT
L’intero processo, compresa la cattura e la conversione elettrochimica del gas in una polvere di formiato, che viene poi utilizzata in una cella a combustibile per produrre elettricità, è stato dimostrato in laboratorio, ma i ricercatori si aspettano che sia scalabile in modo da poter fornire calore ed elettricità senza emissioni alle singole case e persino essere utilizzato in applicazioni industriali o su scala di rete.
Di solito, gli approcci per convertire l’anidride carbonica in combustibile comportano un processo in due fasi: prima il gas viene catturato chimicamente e trasformato in una forma solida, come carbonato di calcio, quindi il materiale viene riscaldato per eliminare l’anidride carbonica e convertirla in un materia prima che sia combustibile, come il monossido di carbonio. Questo secondo passaggio ha un’efficienza molto bassa, convertendo in genere meno del 20% dell’anidride carbonica gassosa nel prodotto desiderato.
Al contrario, il nuovo processo raggiunge una conversione ben superiore al 90% ed elimina la necessità dell’inefficiente fase di riscaldamento, convertendo prima l’anidride carbonica in una forma intermedia, nota come bicarbonato metallico liquido, che viene quindi trasformato elettrochimicamente in cristalli di formiato di potassio o di sodio utilizzando elettrolizzatore alimentato da fonte di energia a basso impatto di carbonio, come l’eolica o solare. Questi cristalli possono quindi essere essiccati, ad esempio attraverso evaporazione solare, per produrre una polvere solida e altamente stabile che può essere conservata per decenni senza poca o nessuna perdita.
“In confronto, anche i migliori serbatoi di stoccaggio dell’idrogeno disponibili consentono al gas di fuoriuscire a una velocità di circa l’1% al giorno, precludendo qualsiasi utilizzo che richiederebbe uno stoccaggio per un anno – ha spiegato il professor Ju Li del Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali del Massachusetts Institute of Technology e autore corrispondente dell’articolo – . Il metanolo, un’altra alternativa ampiamente esplorata nella conversione dell’anidride carbonica in un combustibile utilizzabile nelle celle a combustibile, è una sostanza tossica che non può essere facilmente adattata all’uso in situazioni in cui le perdite potrebbero rappresentare un pericolo per la salute. Il formiato, d’altro canto, è ampiamente utilizzato e considerato innocuo, secondo gli standard di sicurezza nazionali”.
