Matteo Pasquali, esperto di materiali in carbonio della Rice University, è disponibile per discutere i modi per ridurre le emissioni di anidride carbonica e decarbonizzare rapidamente l'economia globale.

Invece di bruciare petrolio e gas, Pasquali dice, le molecole di idrocarburi possono essere scisse in idrogeno e carbonio solido. L'idrogeno potrebbe quindi essere utilizzato come combustibile a combustione pulita che non produce anidride carbonica, mentre il carbonio solido potrebbe diventare una fonte economica e abbondante di materiali ad alte prestazioni utilizzati da un'ampia gamma di industrie.

"Ogni anno, estraiamo più di 10 miliardi di tonnellate di carbonio dal suolo sotto forma di petrolio, carbone e gas naturale, "disse Pasquali, un ingegnere chimico, chimico e scienziato dei materiali che dirige il Carbon Hub. "Quell'attività rappresenta il 7% dell'economia globale, e abbiamo bisogno di tutte le possibili fonti di idrogeno. Possiamo continuare a produrre quegli idrocarburi finché non li bruciamo".

The Carbon Hub è un'ambiziosa iniziativa di ricerca sui cambiamenti climatici con sede a Rice. Ha lo scopo di utilizzare gli idrocarburi come materia prima per produrre energia pulita a idrogeno e prodotti di carbonio solido che possono essere utilizzati al posto di materiali con una grande impronta di carbonio.

In un documento di opinione pubblicato online questa settimana nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , Pasquali e Carl Mesters, capo scienziato in pensione per la chimica e la catalisi alla Shell, discutere su come passare dalla combustione degli idrocarburi alla loro scissione.

Pasquali ha affermato che la tecnologia esiste già sia per dividere gli idrocarburi che per produrre materiali in carbonio solido per un'ampia adozione industriale. Ha studiato i nanotubi di carbonio per quasi due decenni e ha aperto la strada a metodi per trasformare i nanomateriali in cucibili, fibre filiformi che conducono elettricità così come il rame.

"Il know-how c'è, " ha detto Pasquali. "Possiamo realizzare fibre di nanotubi e compositi che superano le prestazioni dei metalli, ma dobbiamo ridimensionare i processi di produzione in modo efficiente in modo che questi materiali possano competere con i metalli sul prezzo. Se i materiali in carbonio ad alte prestazioni fossero abbastanza abbondanti da competere con i metalli in termini di prezzo, le forze del mercato prenderebbero il sopravvento e potremmo eliminare i metalli che oggi richiedono il 12% del nostro budget energetico globale annuale per essere estratti, elaborare e perfezionare."

Nel documento PNAS, Pasquali e Mesters affermano che la transizione verso un mondo in cui gli idrocarburi vengono scissi anziché bruciati "genererà una crescita robusta dei posti di lavoro manifatturieri, la maggior parte dei quali rimarrà a livello locale, dove sono già stati stabiliti petrolio e gas." Dicono che nessun governo o coalizione di governi può portare avanti la transizione. Invece, sostengono i leader aziendali, filantropi, funzionari governativi, scienziati e altri hanno incentivi per realizzare la transizione e dovrebbero lavorare insieme per realizzarla.

"Siamo in una posizione simile a quella dell'energia solare qualche decennio fa:sappiamo di poter offrire prestazioni, ma la produzione e la scala devono migliorare per ridurre i costi, " Disse Pasquali. "Dobbiamo arrivarci più velocemente di quanto non abbia fatto il solare".

Il Carbon Hub è stato lanciato a dicembre 2019 con un impegno di 10 milioni di dollari da parte di Shell e il supporto di Prysmian Group e Mitsubishi Corp. (Americhe). Collabora con i partner del settore per finanziare e dirigere la scienza e l'ingegneria di base per le tecnologie che dividono gli idrocarburi per produrre sia energia pulita a idrogeno che materiali preziosi di carbonio.