Creato un “setaccio molecolare” in grado di riconoscere le molecole di CO2 per dimensione e forma
(Rinnovabili.it) – Dall’Europa alla Cina, i governi di molti paesi stanno progressivamente varando piani ambientali più o meno rigidi e volti a limitare le emissioni di CO2 nell’atmosfera. Si tratta di un obiettivo fondamentale per arginare e contrastare il fenomeno del surriscaldamento globale, dell’effetto serra e, in generale, dei cambiamenti climatici. Ma, se da una parte si cercano soluzioni utili a evitare ulteriori emissioni – prevalentemente attraverso l’istituzione di tasse sui combustibili fossili e di incentivi sulle rinnovabili -, dall’altra si guarda anche alla possibilità di “eliminare” il biossido di carbonio già presente nell’atmosfera. Un po’ come fanno gli alberi in modo del tutto naturale attraverso il processo della fotosintesi.
Appartiene al filone delle tecnologie CCU (carbon capture and storage) anche il metodo messo a punto dai ricercatori dell’Università di Kyoto insieme ai colleghi dell’Università di Tokyo e della Jiangsu Normal University in Cina. Il processo si basa su di un nuovo materiale capace di “catturare” selettivamente le molecole di anidride carbonica e convertirle in modo efficiente in altri materiali organici. ”Abbiamo progettato con successo un nuovo materiale poroso caratterizzato da un’alta affinità con le molecole di CO2 ed in grado di trasformare il gas in utili materiali organici” ha spiegato Ken-ichi Otake, chimico dei materiali dell’Università di Kyoto dell’Istituto per le scienze dei materiali cellulari integrati (iCeMS ).
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Chimicamente, si tratta di un polimero di coordinazione poroso (PCP, noto anche come MOF; struttura metallo-organica), una struttura cioè costituita da ioni zinco-metallo. I ricercatori hanno testato il materiale attraverso l’analisi strutturale a raggi X, verificando la sua capacità di catturare selettivamente solo molecole di CO2 con un’efficienza dieci volte maggiore rispetto ad altri PCP. Semplificando: il materiale ha un componente organico con una struttura molecolare simile a un’elica e, quando le molecole di CO2 si avvicinano alla struttura, questa si riorganizza per consentire l’intrappolamento del gas, provocando lievi modifiche ai canali molecolari all’interno del PCP. Una sorta di “setaccio molecolare” – spiegano i ricercatori – in grado di riconoscere le molecole per dimensione e forma. Una volta catturato ed isolato dall’atmosfera, il carbonio può essere convertito in altri materiali con un’ampia varietà di applicazioni: “uno degli approcci più ecologici alla cattura del carbonio è quello di riciclare l’anidride carbonica in sostanze chimiche di alto valore, come i carbonati ciclici che possono essere utilizzati in prodotti petrolchimici e farmaceutici”, spiega Susumu Kitagawa, chimico dei materiali dell’Università di Kyoto.
Pubblicato su Nature Communications, il lavoro evidenzia il potenziale dei polimeri di coordinazione porosi per intrappolare l’anidride carbonica, aprendo nuove strade per future ricerche sui materiali affini.