Tre nuovi progetti di ricerca complementari trasformeranno il carbonio da un inquinante in prodotti utili che potrebbero aiutare sia l'industria che l'ambiente.
Le soluzioni nanotecnologiche saranno utilizzate per:
Reattore catalitico
Gli scienziati dell'University College di Londra guidati dalla professoressa Nora De Leeuw lavoreranno con Johnson Matthey per imitare i sistemi biologici e produrre un reattore catalitico in grado di convertire la CO 2 in sostanze chimiche utili per applicazioni come le celle a combustibile in laptop e telefoni cellulari.
Il reattore utilizzerà nuovi nanocatalizzatori basati su composti formati nelle sorgenti calde sul fondo dell'oceano che si ritiene abbiano innescato l'emergere della vita. Il design del team trarrà ispirazione da sistemi biologici in grado di eseguire processi complessi per convertire la CO 2 in materiale biologico, e sfruttare una vasta gamma di tecniche di chimica computazionale e sperimentale.
Il professor De Leeuw afferma:"Se fossimo in grado di emulare la natura e convertire la CO 2 in prodotti utili senza dover utilizzare grandi quantità di energia, i vantaggi sarebbero enormi. Uno dei principali gas responsabili del cambiamento climatico diventerebbe un'importante materia prima per le industrie chimiche e farmaceutiche".
Foglia artificiale
All'Imperial College London e all'University College London un gruppo di ricerca guidato dalla dott.ssa Charlotte Williams ridurrà la CO¬2 con l'idrogeno, energia elettrica o energia fotonica per produrre carburanti per veicoli.
Per realizzare questo, svilupperanno catalizzatori nanostrutturati che funzionano utilizzando l'energia solare o altri input di energia rinnovabile. Questi verranno utilizzati in un processo che imita l'attivazione della CO¬2 in natura - un concetto di "foglia artificiale" - che inverte efficacemente il processo inquinante della combustione di combustibili fossili. Il team collaborerà con i partner industriali Millennium Inorganic Chemicals, Cemex, Johnson Matthey e E.ON.
Dottor Williams, dell'Imperial College di Londra, afferma:"La questione economica chiave sta nel ridurre l'energia richiesta per i processi. Speriamo di raggiungere questo obiettivo sviluppando nuovi, catalizzatori nanostrutturati metallo/ossido di metallo altamente attivi, che offrono prestazioni superiori."
Blocco in carbonio
Le Università di Bath, Bristol e l'Inghilterra occidentale stanno lavorando insieme per produrre materiali in grado di rimuovere la CO¬2 dall'atmosfera e bloccarla in prodotti utili.
Al centro del progetto, guidato dal dottor Frank Marken presso l'Università di Bath, sarà un processo in un'unica fase che collega i catalizzatori direttamente con una nuova CO 2 assorbitore, ed è alimentato da energia solare o da una fonte di energia rinnovabile alternativa. I risultanti prodotti "carbon lock-in" includono polimeri, carboidrati o combustibili.
Il dott. Marken afferma:"I processi attuali si basano sull'utilizzo di una tecnologia separata per catturare e utilizzare la CO 2 , che rende il processo molto inefficiente. Combinando i processi è possibile migliorare l'efficienza e l'energia necessaria per guidare la CO 2 la riduzione è ridotta al minimo."
I progetti fanno parte del programma inter-consiliare di Research Councils UK (RCUK) "Nanoscience:through Engineering to Application". www.rcuk.ac.uk/nano
Nell'ambito del processo di selezione, ai ricercatori è stato chiesto di considerare il potenziale ambientale, Salute, preoccupazioni sociali ed etiche che possono derivare dal processo di innovazione. Utilizzando questo approccio di innovazione responsabile, tutti i progetti riconoscono che la soluzione a un problema non deve crearne un altro.
La ricerca andrà a beneficio di una serie di industrie del Regno Unito, comprese le aziende che emettono anidride carbonica in quantità significative, come fornitori di energia, produttori di acciaio e alluminio, aziende di carburante e utenti di carburante.
Le nuove tecnologie e materiali prodotti dalla ricerca potrebbero creare un nuovo ramo di produzione con distribuzione mondiale di dispositivi di cattura del carbonio, e un nuovo meccanismo per lo scambio di crediti di carbonio.
La scorsa settimana il Dipartimento per l'innovazione e le competenze aziendali ha pubblicato una strategia interdipartimentale, "Strategia per le nanotecnologie del Regno Unito:opportunità future", che ha affermato che il mercato globale delle nanotecnologie dovrebbe crescere da 2,3 miliardi di dollari nel 2007 a 81 miliardi di dollari nel 2015*.
