Le navi da carico sono tra le principali fonti di inquinamento del pianeta. A partire dal 2020, però, entreranno in vigore norme più rigorose sulle emissioni di zolfo. Una soluzione a basso costo per raggiungere i nuovi obiettivi può provenire da una start-up EPFL, che sta sviluppando un filtro nanostrutturato da utilizzare nei camini di scarico di una nave.

Circa 55, 000 navi mercantili solcano gli oceani ogni giorno, alimentato da un carburante più sporco del diesel. E a causa di standard lassisti, il trasporto marittimo è emerso come uno dei principali emettitori, insieme al trasporto aereo, di ossido di azoto e zolfo. Ma l'Organizzazione marittima internazionale ha emanato limiti di emissione più severi, con nuovi standard che entreranno in vigore nel 2020. In risposta, una start-up EPFL sta sviluppando una soluzione a basso costo ed ecologica:un filtro che può essere installato nei camini di scarico delle navi. L'avviamento, Tecnologia Daphne, potrebbe fare bene su questo enorme mercato.

Riduzione delle emissioni di zolfo al di sotto dell'1%

In condizioni di laboratorio, il filtro nanostrutturato è in grado di ridurre le emissioni di zolfo al di sotto dell'1% e le emissioni di ossidi di azoto al 15% degli standard attuali. Questo è un grande miglioramento, visto che i nuovi standard richiederanno una riduzione di circa il 14% delle emissioni di zolfo.

La produzione dei filtri è simile alla produzione di celle solari. Una sottile lamina metallica, in questo caso il titanio, è nanostrutturata per aumentarne la superficie, e un certo numero di sostanze si deposita in strati estremamente sottili. Le piastre vengono quindi posizionate verticalmente e uniformemente distanziate, creando canali attraverso i quali viaggiano i gas tossici. I gas vengono catturati dalle superfici nanostrutturate. Questo approccio è considerato ecologico perché le sostanze nel filtro sono progettate per essere riciclate. E il gas di scarico stesso diventa inerte e potrebbe essere utilizzato in una varietà di prodotti, come fertilizzante.

Le sfide principali ora sono trovare un modo per realizzare questi filtri su grandi superfici, e per abbattere i costi. È stato allo Swiss Plasma Center dell'EPFL che il ricercatore Mario Michan ha trovato una macchina che poteva modificare per soddisfare le sue esigenze:utilizza il plasma per depositare sottili strati di sostanze. Il prossimo passo è produrre un prototipo che possa essere testato in condizioni reali.

L'idea di risolvere il problema delle emissioni di gas tossici è venuta al ricercatore dopo aver lavorato su mercantili mentre completava il suo Master in microtecnologia. Ci sono voluti diversi anni, alcune tecniche apprese nei vari laboratori in cui ha lavorato, e alcuni brevetti per Michan per fare progressi nel suo progetto. È stato mentre lavorava in un altro campo al CERN e osservava le tecnologie utilizzate per rivestire l'interno degli acceleratori di particelle che ha scoperto un processo necessario per il suo concetto originale. Quest'anno dovrebbe essere depositato un brevetto EPFL che lega insieme i vari aspetti della tecnologia e diversi segreti di fabbricazione.

Secondo l'Agenzia europea dell'ambiente, le navi mercantili emettono 204 volte più zolfo del miliardo di auto sulle strade di tutto il mondo. Michan stima che i suoi filtri nanostrutturati, se fossero usati da tutte le navi da carico, ridurrebbe queste emissioni a circa il doppio del livello emesso da tutte le auto, e le navi non avrebbero bisogno di passare a un altro carburante. Esistono altre soluzioni, ma la sua ricerca di mercato ha mostrato che in qualche modo erano tutti carenti:"Il gasolio per uso marittimo è più pulito ma molto più costoso e, secondo gli armatori, aumenterebbe i costi del carburante del 50%. E le altre tecnologie proposte non possono essere utilizzate su barche o si limitano a ridurre le emissioni di zolfo senza affrontare il problema dell'ossido di azoto".