Modello a sfera e bastone di anidride carbonica. Credito:Wikipedia
Un team internazionale di scienziati sta utilizzando materiali porosi simili a spugne che possono intrappolare l'anidride carbonica nelle loro cavità consentendo il passaggio di altri gas come l'azoto.
I materiali sono costituiti da zucchero e sali di metalli alcalini a basso costo, quindi sarebbero abbastanza economici per l'impiego su larga scala e potrebbero essere particolarmente efficaci per limitare i danni ambientali delle centrali elettriche a carbone.
L'articolo del team è pubblicato suAngewandte Chemie , una pubblicazione della Società chimica tedesca. Phillip Milner, assistente professore di chimica e biologia chimica alla Cornell University, ha guidato la collaborazione.
Negli ultimi 100 anni, il metodo principale per la cattura del carbonio in chimica è stato un processo noto come lavaggio con ammine. Le ammine sono composti organici derivati dall'ammoniaca che contengono azoto. In una soluzione acquosa, sono in grado di rimuovere selettivamente l'anidride carbonica dalle miscele di gas. Tuttavia, l'ossigeno li degrada ogni volta che vengono ciclati, il che significa che sarebbe necessario produrre sempre più materiale, aumentando così i costi.
Piuttosto che cercare di capire come superare il problema dell'ossidazione nelle ammine, il laboratorio di Milner ha sperimentato una famiglia diversa di materiali e li ha progettati specificamente per la cattura dell'anidride carbonica.
Il nuovo progetto si concentra su materiali spugnosi contenenti siti di idrossido nei loro pori. Tipicamente, le soluzioni di sali di idrossido reagiscono in modo reversibile con l'anidride carbonica e formano sali di bicarbonato, come il bicarbonato di sodio, intrappolando l'anidride carbonica. Ma per rigenerare il sale idrossido, il materiale deve essere riscaldato fino a 500-800 gradi Celsius, un'impresa non facile e nemmeno economica.
L'autrice principale e dottoranda Mary Zick ha scoperto che incorporando fasci di molecole di zucchero chiamate ciclodestrine come antipasto e facendole bollire con sali di metalli alcalini in acqua, potrebbe creare un materiale simile a una spugna che è crivellato di cavità in cui l'anidride carbonica si lega fortemente, ma in cui altri gas come l'azoto passano facilmente.
"Le emissioni di carbone sono ancora il contributo antropico numero 1 alle emissioni di anidride carbonica nel mondo", ha affermato Milner. "La cosa bella di questo lavoro è che Mary non solo ha trovato un materiale utile per la cattura dell'anidride carbonica dai gas di combustione del carbone, ma ha delineato le relazioni struttura-proprietà che ci permetteranno di progettare materiali per altre applicazioni, come la cattura di CO2 da centrali elettriche a gas naturale, e forse anche dall'aria, che è una delle grandi sfide del nostro tempo." + Esplora ulteriormente
