I ricercatori della Monash University e dell'Università di Hokkaido hanno sviluppato un metodo che converte l'anidride carbonica in un carburante diesel e ha il potenziale per produrre un'alternativa a carburante liquido zero netto per alimentare le auto in modo più sostenibile.

Quando l'anidride carbonica (CO ₂ ) si aggiunge al processo di fabbricazione della produzione di carburante, ha la capacità di produrre combustibili che riducono o invertono la CO . netta ₂ emissioni. Quando l'idrogeno necessario per questo processo viene fornito tramite elettrolisi dell'acqua a energia solare, l'intero processo diventa completamente rinnovabile. Il risultato finale è un prodotto combustibile a emissioni zero di carbonio.

La transizione verso risorse energetiche rinnovabili al 100% è essenziale per mitigare le emissioni di gas serra derivanti dall'uso di combustibili fossili nell'ultimo secolo. La ricerca, che è stato recentemente pubblicato su Giornale di Chimica Energetica, offre un'alternativa al carburante della gamma diesel che ha la capacità di essere applicata in qualsiasi parte del mondo.

Professore Associato Akshat Tanksale, dal Dipartimento di Ingegneria Chimica e Biologica della Monash University, dice OME (eteri ossimetilene), sono tra una serie di alternative di carburante che stanno attirando una crescente attenzione per le loro proprietà di emissioni di carbonio pari a zero.

"OME è una miscela diesel o carburante sostitutivo per il quale stiamo segnalando la migliore resa al meglio delle nostre conoscenze in qualsiasi parte del mondo, e quando accoppiato con idrogeno verde, il metodo di produzione che proponiamo può fornire carburante liquido a zero netto, " ha detto il Professore Associato Tanksale, autore principale di questo studio.

Dimetossimetano (DMM), che è una miscela di carburante diesel e la forma più semplice di un OME, è attualmente oggetto di ricerca con grande interesse a causa delle sue proprietà di carburante uniche. Commercialmente, può essere prodotto tramite un processo in due fasi di ossidazione del metanolo per produrre formaldeide, seguito dall'accoppiamento con metanolo. Però, attualmente, sia il metanolo che la formaldeide sono prodotti dal gas naturale.

Nel metodo sviluppato da Monash, diossido di carbonio, idrogeno e metanolo sono utilizzati come materia prima per la produzione di DMM in un singolo reattore. Il team ha sviluppato un nuovo catalizzatore basato su nanoparticelle di rutenio che rendono possibile questa reazione. Un ulteriore vantaggio è che questa reazione avviene a temperature molto più basse rispetto ai metodi convenzionali di produzione di metanolo e formaldeide, rendendolo notevolmente più efficiente dal punto di vista energetico. Gli ingegneri di Monash stanno anche lavorando a un metodo di sintesi del metanolo da anidride carbonica e idrogeno, chiudendo il ciclo del carbonio alle sole rinnovabili.

"Il riciclaggio dell'anidride carbonica di scarto in OME è un modo promettente per produrre carburante con un'impronta di carbonio significativamente inferiore. Siamo lieti di poter collaborare con il team di Monash per comprendere ulteriormente il ruolo dei catalizzatori in questo lavoro all'avanguardia, " ha detto il dottor Abhijit Shrotri, Istituto per la Catalisi, Università di Hokkaido.

Il progetto ha recentemente ricevuto finanziamenti per ulteriori ricerche sull'industrializzazione e l'ampliamento di questo catalizzatore e processo all'avanguardia dalla Hindustan Petroleum Corporation Limited (HPCL), India. Questo lavoro avvicinerà alla realtà i combustibili liquidi net-zero.

"CO ₂ la valorizzazione ai combustibili è uno dei percorsi principali per raggiungere il net-zero in futuro ei ricercatori stanno esplorando processi efficienti per questa conversione. Attualmente ci stiamo concentrando su diversi CO ₂ tecnologie di conversione per lo sviluppo di catalizzatori e processi scalabili industrialmente. La nostra collaborazione con la Monash University per sviluppare e aumentare la produzione OME da CO ₂ contribuirà sicuramente allo sviluppo di un processo per la CO ₂ conversione in combustibili che si sta rivelando necessaria nel clima attuale, " ha affermato il Dr. G Valavarasu di HPCL.

"In questo studio, abbiamo sviluppato una struttura porosa unica in grado di sintetizzare grandi molecole come il DMM. La dimensione delle particelle di rutenio, insieme alla dimensione dei pori e all'acidità del catalizzatore, è estremamente importante perché questa reazione abbia luogo. Controllando con precisione questi parametri siamo stati in grado di ottenere la massima resa di DMM riportata in letteratura, " ha detto il dottor Waqar Ahmad, che ha recentemente completato il suo dottorato di ricerca. su questo progetto.