Lo studio sulla membrana innovativa per catturare CO2 dall’aria è pubblicato su Nature Energy
La tecnologia per la cattura diretta dall’aria di anidride carbonica (Direct Air Capture, DAC) è uno degli ambiti su cui si sta concentrando maggiormente la ricerca sulle soluzioni climatiche. L’ultimo rapporto dell’IPCC stima che DAC e altre tecnologie simili siano necessarie in qualche misura per mantenere il riscaldamento globale sotto o vicino alla soglia di 1,5 gradi. Solo un percorso di transizione su 7 tra quelli delineati dal rapporto non la richiede, ma presuppone di dimezzare i consumi energetici globali in 30 anni. La DAC, però, ha dei limiti oggettivi che la rendono costosa: la CO2 è poco concentrata e il processo di cattura e rilascio richiede grandi quantità di energia. E se invece fosse possibile catturare CO2 dall’aria usando solo l’energia presente nell’ambiente?
L’umidità per catturare CO2 dall’aria
È la soluzione messa a punto da un gruppo internazionale di ricercatori guidato dall’università di Newcastle. In uno studio pubblicato su Nature Energy presentano una membrana in grado di catturare CO2 dall’aria sfruttando esclusivamente il potenziale elettrico dell’umidità presente in atmosfera. Senza dover fare ricorso ad altri input energetici come calore e pressione, comunemente impiegati nei processi di cattura e rilascio dell’anidride carbonica.
Come funziona? I ricercatori utilizzano le differenze naturali di umidità per separare la CO2 dall’aria, abbattendo così il fabbisogno di energia. Al tempo stesso, l’acqua funge da acceleratore del trasporto della CO2 attraverso la membrana, permettendo di aumentare la capacità di cattura del processo.
I ricercatori hanno testato “una nuova membrana permeabile all’anidride carbonica con una varietà di differenze di umidità applicate su di essa”, spiega Evangelos Papaioannou dell’università di Newcastle e co-autore della ricerca. “Quando l’umidità era più elevata sul lato di uscita della membrana, la membrana pompava spontaneamente anidride carbonica in quel flusso in uscita”.
La parte qualificante del lavoro è consistita nella modellazione su scala molecolare dei processi che si verificano all’interno della membrana. Un passaggio essenziale per stabilire quale configurazione e quali differenze di potenziali permettono di massimizzare l’efficacia del processo di cattura della CO2 dall’aria sfruttandone l’umidità.