Nanostrutture trimetalliche per la cattura del carbonio
Dove si inseriscono le nanotecnologie nella lotta al cambiamento climatico?
Vediamo come le nanostrutture trimetalliche si possano inserire nella “pipeline” della cattura e sequestro della CO2, incrementandone l’efficienza:
- Contrastare il cambiamento climatico:
Una delle tecniche più promettenti per contrastare la minaccia rappresentata dal cambiamento climatico è la cattura di CO2. Il carbonio in eccesso presente nell’atmosfera può essere usato come fonte di reagenti chimici, o più in generale la produzione di composti usabili a livello industriale.
- Combustibili ad emissione zero
Il carbonio così catturato può essere utilizzato per produrre combustibili sintetici ad emissione zero, che possono poi essere immagazzinati per lunghi periodi. Se il processo di produzione utilizza elettricità pulita, la cattura e il sequestro del carbonio possono offrire una soluzione per l’immagazzinamento di energia rinnovabile, in modo tale da accoppiarla con impianti eolici e fotovoltaici.
- Cattura dell’anidride carbonica
La riduzione di CO2 per via elettrolitica (ECR) è il processo in cui l’elettricità viene usata per separare gli atomi di ossigeno e carbonio, a partire dalle molecole catturate di anidride carbonica. Atomi di idrogeno provenienti da molecole di acqua vengono in seguito usate per ottenere idrocarburi e alcool.
- Catalizzatori trimetallici
La sfida principale dell’ECR è utilizzare il catalizzatore adatto allo sfruttamento del carbonio sequestrato: i composti ottenuti al termine del processo, infatti, dipendono dal catalizzatore usato, e diversi catalizzatori metallici danno diverse molecole. Ad esempio, lo stagno viene utilizzato per produrre acido formico, l’argento per il monossido di carbonio, e il rame per il metano, l’etilene o l’etanolo. Nel caso qui riportato, è stata ottenuta una nanostruttura trimetallica unica, a base di oro, argento e rame come catalizzatori.
- Catalizzatore ottimizzato per la selettività del prodotto
Durante il design dell’eterostruttura, il ratio fra i tre metalli può essere alterato per ottimizzare l’azione catalizzatrice nella produzione di certi prodotti. In questo caso, la produzione di etanolo è stata massimizzata per poterlo utilizzare come carburante alternativo.
Questo post fa parte della nostra partnership con MATTER ed è stato tradotto dalla Redazione NINE.
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Articolo di riferimento: https://lnkd.in/eKeGd8vz
Sustainable Development Goal 7: Affordable and Clean Energy
Sustainable Development Goal 13: Climate Action
Autore articolo: Shubhadeep Majumdar
Autore traduzione: Pietro Baldin, per NINE
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