Basato sul passaggio dell'aria attraverso una pila di piastre elettrochimiche cariche, il sistema si dimostra particolarmente vantaggioso poiché in grado di separare la CO2 dall'aria anche se presente in bassissime concentrazioni
Creati elettrodi in grado di “attirare” le molecole di CO2 e isolarle dal resto dei gas
(Rinnovabili.it) – Gli ingegneri del MIT hanno sviluppato un nuovo sistema utile ad isolare l’anidride carbonica dall’atmosfera. Mentre la maggior parte di quelli finora utilizzati richiede alte concentrazioni di CO2, il nuovo sistema può infatti funzionare praticamente a qualsiasi livello di concentrazione, compreso quello atmosferico di 400 ppm. Inoltre, l’intero processo può avvenire a temperatura ambiente e con un consumo di energia di circa 1 gigajoule per tonnellata di anidride carbonica catturata. Pochissimo, se si considera che, normalmente, gli atri metodi esistenti hanno un consumo di energia più elevato, che varia da 1 a 10 gigajoule per tonnellata a seconda della concentrazione di anidride carbonica in ingresso.
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La tecnica, dettagliatamente descritta nell’articolo pubblicato sulla rivista Energy and Environmental Science e riportato dal sito internet MIT News, si basa sul passaggio dell’aria – o del flusso gassoso – attraverso una pila di piastre elettrochimiche cariche. Il dispositivo è essenzialmente una grande batteria progettata per assorbire l’anidride carbonica durante il ciclo di carica e rilasciarla – in forma concentrata – durante quello di scarica.
In pratica, gli elettrodi sono rivestiti da un composto a base di nanotubi di carbonio in grado di conferirgli un’alta affinità con l’anidride carbonica. Ciò consente loro, in fase di carica di reagire velocemente con la CO2 anche se presente a bassissime concentrazioni. La reazione inversa, cioè l’espulsione di un flusso di anidride carbonica pura, ha luogo invece quando la batteria è in fase di scarica. “Il principale vantaggio rispetto alla maggior parte delle altre tecnologie di cattura o assorbimento del carbonio è la natura binaria dell’affinità dell’adsorbente con l’anidride carbonica“, spiega Sahag Voskian, che ha sviluppato il sistema durante il suo dottorato di ricerca al MIT. In altre parole, il materiale dell’elettrodo, per sua natura, “ha un’alta affinità o nessuna affinità”: ”questa affinità binaria – chiarisce Voskian – consente la cattura di anidride carbonica da qualsiasi concentrazione, compresa quella di 400 ppm”.
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Il sistema potrebbe trovare numerose applicazioni: in un impianto funzionante in una centrale elettrica, per esempio, in cui i gas di scarico vengono prodotti in modo continuo, due gruppi di celle elettrochimiche potrebbero essere installati uno accanto all’altro e funzionare in parallelo, caricandosi e scaricandosi e, quindi, catturando e rilasciando CO2 pura.
In laboratorio, il team di scienziati ha dimostrato che il sistema è in grado di resistere per il momento ad almeno 7000 cicli di carica-scarica, con una perdita di efficienza del 30 percento nel corso del tempo. Tuttavia, i ricercatori stimano la possibilità di migliorare le performance ed arrivare a 20.000 o addirittura 50.000 cicli.
Altrettanto vantaggiosi sarebbero i costi di produzione degli elettrodi, fabbricabili in grandi quantità attraverso un processo di produzione “roll-to-roll” simile a quello di una stampatrice per giornali: “abbiamo sviluppato tecniche molto convenienti”, spiega Voskian, stimando i costi in decine di dollari per metro quadrato di elettrodo. I ricercatori, che già hanno creato una società chiamata Verdox per commercializzare il processo, intendono sviluppare un impianto pilota entro i prossimi anni.
