Gli scienziati hanno creato gabbie molecolari all'interno di un polimero per intrappolare l'inquinamento nocivo di anidride solforosa al fine di trasformarlo in composti utili e ridurre rifiuti ed emissioni.

Un nuovo materiale unico sviluppato da una collaborazione internazionale di scienziati ha dimostrato che può aiutare a ridurre le emissioni di anidride solforosa (SO2) nell'ambiente catturando selettivamente le molecole in gabbie minuziosamente progettate. Il gas tossico catturato può quindi essere rilasciato in sicurezza per la conversione in prodotti e processi industriali utili.

Circa l'87% delle emissioni di anidride solforosa è il risultato dell'attività umana, tipicamente prodotta da centrali elettriche, altri impianti industriali, treni, navi, e attrezzature pesanti, e può essere dannoso per la salute umana e per l'ambiente. Il team internazionale ha sviluppato poroso, simile a una gabbia, molecole stabili contenenti rame note come strutture organiche molecolari (MOF) progettate per separare il gas di anidride solforosa (SO2) da altri gas in modo più efficiente rispetto ai sistemi esistenti.

Professor Martin Schröder, Vicepresidente e Preside della Facoltà di Scienze e Ingegneria dell'Università di Manchester, e il dottor Sihai Yang, un Senior Lecturer nel Dipartimento di Chimica presso l'Università di Manchester, ha guidato un team di ricerca internazionale dal Regno Unito e dagli Stati Uniti su questo lavoro.

I ricercatori hanno esposto i MOF a gas di scarico simulati e hanno scoperto che separavano efficacemente l'SO2 dalla miscela di gas a temperature elevate anche in presenza di acqua.

La ricerca, condotto dall'Università di Manchester e pubblicato su rivista Materiali della natura , ha mostrato un notevole miglioramento dell'efficienza rispetto agli attuali sistemi di cattura dell'SO2, che può produrre molti rifiuti solidi e liquidi e può rimuovere solo fino al 95 percento del gas tossico, hanno notato i ricercatori.

Realizzazione di strutture all'avanguardia, studi dinamici e modellistici presso strutture internazionali come ISIS e Diamond Light Source per condurre esperimenti di diffusione di neutroni e raggi X, e l'Advanced Light Source di Berkeley negli Stati Uniti per condurre lavori di diffrazione su cristallo singolo, sono stati in grado di determinare misurazioni precise di SO2 all'interno dei MOF a livello molecolare.

L'autore principale del documento di ricerca Gemma Smith ha affermato che il nuovo materiale mostra un adsorbimento di SO2 superiore a qualsiasi altro materiale poroso conosciuto fino ad oggi. Questo lavoro non ha precedenti in quanto il nuovo materiale è notevolmente stabile all'esposizione all'SO2, anche in presenza di acqua, e l'adsorbimento è completamente reversibile a temperatura ambiente.

"Il nostro materiale ha dimostrato di essere estremamente stabile all'SO2 corrosivo e può separarlo efficacemente dai flussi di gas di scarico umidi. È importante sottolineare che la fase di rigenerazione è molto efficiente dal punto di vista energetico rispetto a quelle riportate in altri studi; l'SO2 catturato può essere rilasciato a temperatura ambiente per la conversione in prodotti utili, mentre la struttura metallo-organica può essere riutilizzata per molti più cicli di separazione."