Metanolo per auto dalla CO2 dell'aria per sola differenza di temperatura: lo studio cinese

I carburanti fossili sono stati la base fondamentale per lo sviluppo della nostra società, ma è stato dimostrato che il ritmo a cui li stiamo bruciando è insostenibile per il pianeta. Uno dei punti chiave è la reintroduzione nell'atmosfera di grandi quantità di anidride carbonica, intrappolate nel corso di milioni di anni in quelli che oggi sono i giacimenti di gas e petrolio. Il biossido di carbonio agisce da gas serra e per la comunità scientifica è il principale responsabile del riscaldamento globale, l'aumento, di origine antropica, della temperatura media della superficie del nostro pianeta.

Come dicevamo recentemente in una notizia pubblicata sul finire dello scorso 2020, riuscire a trasformare la CO2 stessa in idrocarburi più complessi da utilizzare come carburante è il sacro graal di cui oggi sono alla ricerca gli scienziati: questo permetterebbe di avere un ciclo carbonio neutrale e di non introdurre nuove quantità di anidride carbonica nell'atmosfera. Come avevamo riportato, gli scienziati dell'università di Oxford hanno mostrato la fattibilità di un metodo di conversione della CO2 in carburante per aerei, ma molti gruppi di ricerca sono al lavoro su temi simili.

Metanolo dalla CO2, per semplice differenza di temperatura

Una notizia interessante arriva da un gruppo di ricercatori cinesi, che ha mostrato in laboratorio la possibilità di ottenere metanolo (CH3OH), che può essere utilizzato facilmente nei comuni motori a scoppio delle automobili come carburante, a partire dalla CO2 sfruttando dei semplici cambi di temperatura, utilizzando delle nanosuperfici di perosvskite di tungsteno e bismuto.

Lo studio pubblicato su Nature Communications esamina nel dettaglio i metodi di produzione e caratterizzazione dei composti a base di tungsteno e bismuto e i processi per cui, in diversi cicli in cui la temperatura viene fatta variare, le nanosuperfici siano in grado di trasformare l'anidride carbonica in metanolo. Generalmente questo processo richiede alte temperature ed elevate pressioni, ma nel caso della ricerca degli scienziati cinesi la procedura può essere portata a termine in intervalli di temperatura facilmente raggiungibili nella vita quotidiana.

Inoltre è la variazione di temperatura a fornire l'energia necessaria al processo, che risulta quindi una volta a regime, a costo zero. Si tratta quindi di una classe di materiali definiti piroelettrici. Gli scienziati hanno analizzato le prestazioni del processo su diversi cicli e con diversi intervalli di temperatura (15–40 °C, 15–50 °C, 15–70 °C, 15–85 °C), arrivando a ottenere una resa di metanolo pari a 55.0 µmol/g. Il processo di sintesi è abbastanza complesso e vede nella produzione di elettroni e lacune un punto fondamentale e gli scienziati hanno ottenuto le rese migliori nei casi in cui all'interno del processo è stato introdotto un agente sacrificale (Na2SO3) in grado di evitare la ricombinazione di elettroni e lacune. Il processo di riduzione dell'anidride carbonica a metanolo ha dimostrato inoltre di avere un'ottima selettività, con quantità molto basse di metano (CH4) e monossido di carbonio (CO).

Al momento il processo è stato testato su piccola scala, con 40 milligrammi di polvere di Bi2WO6 in sospensione in 5 mL 0.2 M NaHCO3 in un contenitore da 50 ml con l'aggiunte di 0.3 M di Na2SO3 e facendo gorgogliare per 10 minuti anidride carbonica ad alta purezza nel liquido. La bottiglia è stato poi sigillata ed esposta a cicli di riscaldamento e raffreddamento, negli intervalli di temperatura che abbiamo riportato nel paragrafo precedente. Alla fine la resa del metanolo è stata analizzata prelevando un millilitro di soluzione tramite gas cromatografia. Al momento, quindi, il gruppo di ricerca ha dimostrato il processo di riduzione della CO2 a metanolo, ma servirà ulteriore lavoro per rendere il processo disponibile nella vita quotidiana e su larga scala. La strada tracciata sembra però promettente.

-5%

Il clima che cambia. Perché il riscaldamento globale è un problema vero, e come fare per fermarlo

14.00 13.30€ Compra ora

-5%

Fa un po' caldo: Breve storia del riscaldamento globale e dei suoi protagonisti

9.99€ Compra ora

-5%

Effetto serra, effetto guerra: Il clima impazzito, le ondate migratorie, i conflitti

9.99€ Compra ora

Seguici sul nostro canale Instagram, tante novità in arrivo!