I ricercatori hanno usato metalli liquidi per trasformare l'anidride carbonica in carbone solido, in una prima svolta mondiale che potrebbe trasformare il nostro approccio alla cattura e allo stoccaggio del carbonio.

Il gruppo di ricerca guidato dalla RMIT University di Melbourne, Australia, hanno sviluppato una nuova tecnica in grado di convertire efficacemente la CO2 da un gas in particelle solide di carbonio.

Pubblicato sulla rivista Comunicazioni sulla natura , la ricerca offre un percorso alternativo per rimuovere in modo sicuro e permanente i gas serra dalla nostra atmosfera.

Le attuali tecnologie per la cattura e lo stoccaggio del carbonio si concentrano sulla compressione della CO2 in forma liquida, trasportandolo in un luogo idoneo e iniettandolo nel sottosuolo.

Ma l'implementazione è stata ostacolata da sfide ingegneristiche, problematiche relative alla fattibilità economica e preoccupazioni ambientali relative a possibili perdite dai siti di stoccaggio.

Il ricercatore di RMIT, il dott. Torben Daeneke, ha affermato che convertire la CO2 in un solido potrebbe essere un approccio più sostenibile.

"Anche se non possiamo letteralmente tornare indietro nel tempo, trasformare l'anidride carbonica in carbone e seppellirla di nuovo nel terreno è un po' come riavvolgere l'orologio delle emissioni, "Daeneke, un membro del DECRA Fellow dell'Australian Research Council, disse.

"Ad oggi, La CO2 è stata convertita in un solido solo a temperature estremamente elevate, rendendolo industrialmente impraticabile.

"Utilizzando metalli liquidi come catalizzatore, abbiamo dimostrato che è possibile trasformare il gas in carbonio a temperatura ambiente, in un processo efficiente e scalabile.

"Mentre sono necessarie ulteriori ricerche, è un primo passo cruciale per fornire uno stoccaggio solido del carbonio".

Come funziona la conversione del carbonio

Autore principale, Dott.ssa Dorna Esrafilzadeh, un ricercatore del vice-rettore presso la School of Engineering di RMIT, ha sviluppato la tecnica elettrochimica per catturare e convertire la CO2 atmosferica in carbonio solido immagazzinabile.

Per convertire CO2, i ricercatori hanno progettato un catalizzatore di metallo liquido con proprietà superficiali specifiche che lo hanno reso estremamente efficiente nel condurre l'elettricità attivando chimicamente la superficie.

L'anidride carbonica viene sciolta in un bicchiere riempito con un liquido elettrolitico e una piccola quantità di metallo liquido, che viene poi caricato con una corrente elettrica.

La CO2 si converte lentamente in scaglie solide di carbonio, che si staccano naturalmente dalla superficie del metallo liquido, permettendo la produzione continua di solido carbonioso.

Esrafilzadeh ha affermato che il carbonio prodotto potrebbe essere utilizzato anche come elettrodo.

"Un vantaggio collaterale del processo è che il carbonio può trattenere la carica elettrica, diventando un supercondensatore, quindi potrebbe essere potenzialmente utilizzato come componente nei veicoli futuri".

"Il processo produce anche combustibile sintetico come sottoprodotto, che potrebbe avere anche applicazioni industriali."

La ricerca è stata condotta presso il MicroNano Research Facility di RMIT e l'RMIT Microscopy and Microanalysis Facility, con investigatore capo, Onorario RMIT e ARC Laureate Fellow, Professor Kourosh Kalantar-Zadeh (ora UNSW).

La ricerca è supportata dall'Australian Research Council Center for Future Low-Energy Electronics Technologies (FLEET) e dall'ARC Center of Excellence for Electromaterials Science (ACES).

La collaborazione ha coinvolto ricercatori tedeschi (Università di Munster), Cina (Università di Nanchino di aeronautica e astronautica), Stati Uniti (North Carolina State University) e Australia (UNSW, Università di Wollongong, Università di Monash, QUT).

Il documento è pubblicato in Comunicazioni sulla natura ("Riduzione della CO2 a temperatura ambiente a specie di carbonio solido su metalli liquidi caratterizzati da interfacce di ceria atomicamente sottili", DOI:10.1038/s41467-019-08824-8).