Gli scienziati hanno lottato a lungo con la generazione e lo stoccaggio dell'idrogeno, il tipo che potrebbe un giorno fornire la spina dorsale per le celle a combustibile a energia rinnovabile che fanno muovere le nostre auto, riscaldare le nostre case e contribuire a produrre cibo, in un modo che non acceleri il cambiamento climatico o danneggi in altro modo l'ambiente.

In una ricerca pubblicata all'inizio di quest'anno in Giornale della Società Chimica Americana , i chimici dell'USC Loker Hydrocarbon Research Institute hanno delineato un metodo a zero emissioni di carbonio per fare proprio questo, con un piccolo aiuto dal più semplice alcol conosciuto dall'uomo:il metanolo.

Autore senior G. K. Surya Prakash, Premio Nobel per la chimica 1994 Olah nel suo ultimo importante documento e il loro team presso l'USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences ha ideato un modo per produrre e immagazzinare idrogeno dal metanolo, senza produzione simultanea di monossido di carbonio o anidride carbonica, intrappolandolo in derivati ​​organici dell'ammoniaca chiamati ammine.

Il noto processo di steam reforming solitamente utilizzato per estrarre l'idrogeno dal metanolo, chiamato il riformatore del metanolo, tradizionalmente produce monossido di carbonio e anidride carbonica come parte di questo processo di estrazione. L'anidride carbonica è un gas serra che causa il riscaldamento globale e l'acidificazione degli oceani.

La ricerca dimostra solo un altro modo in cui il carbonio è stato liberato dal ciclo di creazione e stoccaggio di combustibili tramite il metanolo, sostenere la visione di lunga data di Olah e Prakash di una "economia del metanolo" completamente rinnovabile.

Ridurre la dipendenza dai combustibili fossili che emettono carbonio

"L'economia del metanolo" è un concetto che il team Olah-Prakash ha iniziato a perfezionare a metà degli anni '90, subito dopo che Olah è diventato il primo premio Nobel della USC per i suoi contributi ai carbocationi, il nome che lo stesso Olah ha coniato per gli ioni che hanno un atomo di carbonio caricato positivamente.

Secondo Olah e Prakash, l'obiettivo di un'economia basata sul metanolo sarebbe lo sviluppo di fonti di energia rinnovabili, guidato da metanolo, che potrebbe mitigare il problema del cambiamento climatico causato dalle emissioni di carbonio, così come la dipendenza degli Stati Uniti da altri paesi per l'energia, particolarmente olio.

La necessità di compensare il consumo di petrolio greggio è cresciuta solo nei decenni successivi da quando Olah e Prakash hanno iniziato la loro ricerca. A quel tempo, il consumo mondiale di petrolio è stato di circa 70 milioni di barili; quel numero dovrebbe essere di circa 100 milioni già nel prossimo anno.

Paesi come la Cina hanno già iniziato la transizione dal petrolio. All'inizio del secolo, l'uso di metanolo era trascurabile ma ora conta più di 500, 000 barili ogni giorno, sebbene gran parte di esso sia a base di carbone, che può creare il proprio problematico deflusso di carbonio.

La ricerca di Prakash, Olah e il loro team si sono concentrati sulla ricerca di un modo per estrarre il carburante a idrogeno dal metanolo in modi che non siano solo a emissioni zero, ma può anche essere carbonio-positivo.

Le radici di un futuro senza carbonio

metanolo, a volte chiamato "alcol di legno, " è l'alcol più semplice che si possa produrre, richiedono solo acqua, anidride carbonica ed energia.

Mentre il metanolo immagazzina metà dell'energia della tradizionale benzina a base di petrolio, la luce che brucia la metà della luce brucia anche in modo più pulito, senza fuliggine, particolato o altri residui. Secondo l'Agenzia per la protezione dell'ambiente, la combustione del metanolo produce generalmente anche gas serra meno dannosi sotto forma di ossidi di azoto.

Il metanolo si biodegrada rapidamente. È stato tradizionalmente prodotto dal gas naturale e può essere corrosivo per i vecchi tubi e involucri di automobili, anche se molto meno per le nuove generazioni di automobili. Il metanolo è un combustibile più efficiente per sostituire benzina o diesel, ma fornisce meno miglia per gallone a causa della sua minore densità di energia.

Il metanolo è stato a lungo apprezzato anche dai piloti di auto da corsa per il suo numero di ottano più alto su piste più brevi e perché produce un fumo più chiaro, prevenire i tamponamenti. Anche, a differenza della tipica benzina a base di petrolio, l'acqua è efficace nella lotta contro gli incendi a base di metanolo, sebbene quei fuochi ardenti appaiano spesso invisibili alla luce del giorno. Però, gli additivi possono anche essere facilmente aggiunti al metanolo per aumentare la visibilità.

Il metanolo è già impiegato anche nella produzione chimica grezza di tutti i prodotti chimici e prodotti a base di petrolio.

A testimonianza della sua eleganza, semplicità e ubiquità, il metanolo si trova naturalmente in piccole quantità nell'atmosfera terrestre, e ci sono persino enormi nuvole di esso che fluttuano nelle regioni dello spazio in cui si formano le stelle. Olah, Prakash e colleghi hanno pubblicato una ricerca lo scorso anno esaminando le differenze tra la formazione di metanolo sia terrestre che extraterrestre.

prakash, che ha lavorato con Olah per più di 40 anni, ha dichiarato:"Olah era un chimico gigante e un grande visionario che aveva un approccio profetico per risolvere problemi difficili. Aveva una memoria notevole ed era abbastanza intuitivo. Era molto colto, conosceva la storia e la filosofia e apprezzava la musica e le arti. Era un lettore vorace. Può essere descritto come un uomo del Rinascimento".