Il gas metano rilasciato dalle discariche è da tempo un argomento di interesse per le energie alternative. Un problema, però, è che i gas di discarica contengono numerosi contaminanti, come i metil silossani volatili, i cui depositi di silice usurano ulteriormente i generatori di gas naturale quando bruciano. Un gruppo ha dimostrato una nuova promettente applicazione della tecnologia al plasma in grado di rimuovere tali composti.

I ricercatori dell'Università della Carolina del Sud in Columbia hanno dimostrato un dispositivo sperimentale al plasma in grado di pulire campioni di gas di D4, uno dei silossani più comuni. Basandosi su una tecnica per creare plasma chiamata scarica a barriera dielettrica, il gruppo è stato in grado di ridurre significativamente la quantità di campioni D4 dopo averlo trattato con un plasma a base di elio.

I risultati indicano una nuova potenziale soluzione per accogliere il gas di discarica ricco di silossani. Saranno presentati all'American Physical Society 71st Annual Gaseous Electronics Conference e al 60th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics, che si svolge dal 5 al 9 novembre presso l'Oregon Convention Center di Portland.

"Questa è la prima volta che la scarica a barriera dielettrica è stata utilizzata per rimuovere i composti organici volatili di silicato, " disse Malik Tahiyat, uno dei ricercatori coinvolti nello studio. "Nel nostro caso, non c'è attesa per rimuoverlo o materiale che deve essere buttato via dopo un certo periodo di tempo."

I silicati erodono i motori che guidano la produzione di elettricità da gas naturale, richiedono una manutenzione extra costosa. La maggior parte dei metodi attuali per rimuoverli dal metano che brucia più pulito, come filtri a carbone e gel di silice, soffrono di prestazioni ridotte e possono essere costosi da riutilizzare.

Il gruppo ha creato un plasma a scarica a barriera dielettrica per rendere inerte D4 polimerizzandolo dalla fase gassosa. Il gas elio è stato fatto gorgogliare attraverso il silossano liquido, che viene poi fatto passare attraverso un reattore di plasma a scarica a barriera dielettrica tubolare.

I campioni che sono stati trattati con scariche elettriche sono stati confrontati con i campioni che non lo erano. Sono state utilizzate tecniche di gascromatografia-spettrometria di massa e risonanza magnetica nucleare per valutare la quantità e l'identità dei prodotti delle reazioni al plasma.

A seconda di quanto tempo l'elio con D4 è stato esposto al plasma, fino all'85% del D4 è stato convertito in depositi rimovibili di composti di silice, confermando che il silicio è stato rimosso dalla miscela di gas.

"I nostri risultati hanno dimostrato che il plasma può rimuovere con successo il silossano, " disse Shamia Hoque, un altro ricercatore coinvolto nello studio. "Quando viene rimosso, esce in una forma che non rientra nella fornitura dei rifiuti, qualcosa che è un problema con gli altri approcci."

Tanvir Farouk, un terzo ricercatore coinvolto nello studio, ha affermato che il gruppo spera di migliorare il sistema basato su laboratorio con la speranza di trasformarlo un giorno in un prodotto commercialmente valido.