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Dimentica il laboratorio, sostanze che possono risolvere problemi ambientali catturando anidride carbonica, la decontaminazione dell'acqua e la pulizia degli inquinanti possono essere facilmente create in una cucina, uno studio dell'UNSW Sydney mostra.
In un articolo pubblicato oggi in Comunicazioni sulla natura , Gli ingegneri chimici dell'UNSW hanno fatto luce sul misterioso mondo dei metalli liquidi e sul loro ruolo di catalizzatori per accelerare i processi chimici utilizzando basse quantità di energia.
Il professor Kourosh Kalantar-Zadeh della School of Chemical Engineering dell'UNSW afferma che "chiunque abbia uno shaker e un piano cottura a casa in cucina può creare catalizzatori che possono essere utilizzati per la CO 2 conversione, acqua di pulizia e altri inquinanti.
"Possono farlo usando una combinazione di metalli liquidi come il gallio, indio, bismuto e stagno in leghe che possono essere sciolte a 300°C su un piano cottura o in un forno."
Il professor Kalantar-Zadeh e il collega Dr. Jianbo Tang hanno dimostrato che riscaldando una lega di bismuto e stagno, il metallo si è fuso in un punto molto più basso che se dovessi riscaldare ciascun metallo singolarmente. Le sostanze che si comportano in questo modo sono dette eutettiche.
"Le leghe eutettiche sono le miscele di metalli che producono il punto di fusione più basso in una particolare combinazione, " dice il dottor Tang.
"Ad esempio, se uniamo il bismuto al 57% e lo stagno al 43% si sciolgono a 139°C. Ma da soli, sia il bismuto che lo stagno hanno punti di fusione superiori a 200°C."
Il professor Kalantar-Zadeh afferma che il rapporto di miscelazione specifico delle sostanze eutettiche produce il massimo caos naturale a livello nano, che a sua volta abbassa il punto di fusione. Il processo può funzionare anche nell'altro modo. Le sostanze metalliche eutettiche già in forma liquida possono solidificare a una temperatura inferiore al normale punto di congelamento di ciascun metallo.
"Questo caos massimo aiuta, quando solidifichiamo i metalli liquidi, produrre naturalmente così tanti difetti nel materiale che l'attività 'catalitica' è notevolmente migliorata, " dice il professor Kalantar-Zadeh.
Come fare un catalizzatore di metallo liquido
Ingredienti:una lega eutettica, acqua
Metalli liquidi e ambiente
Le leghe metalliche liquide possono essere utilizzate per rimuovere o neutralizzare gli inquinanti nell'ambiente e per catturare il carbonio in CO 2 emissioni. Lattina, gallio e bismuto quando in forma liquida possono essere utilizzati come elettrodi per convertire l'anidride carbonica in sottoprodotti utili. Un'altra applicazione ambientale è che dopo aver riscaldato i metalli liquidi per produrre ossidi, le sostanze possono essere utilizzate anche per assorbire energia dalla luce, che consente loro di abbattere i contaminanti nell'acqua.
Ciò che rende i metalli liquidi un'opzione interessante per risolvere i problemi ambientali è il fatto che possono essere prodotti a basso costo utilizzando bassa energia e in un ambiente a bassa tecnologia.
"Metalli come stagno e bismuto sono accessibili a molte persone in tutto il mondo, "dice il professor Kalantar-Zadeh.
"Le persone dovrebbero solo considerare quanto facilmente, a buon mercato e con così poca necessità di tecnologia avanzata che possono essere lavorati e trasformati in materiali utili come i catalizzatori.
"Inoltre, giocare con i metalli liquidi è divertente. Mentre il metallo liquido più famoso, il mercurio, è noto per essere pericoloso, un metallo liquido come il gallio è completamente atossico, e fondente a temperatura ambiente o vicino, dove possiamo usarlo per trasformare un materiale in un altro a energie di input molto basse. I metalli liquidi potrebbero risolvere molti problemi con cui noi umani stiamo affrontando in questi giorni".
