Come si può stoccare la CO2 in modo intelligente ed efficiente
È una sorta di Santo Graal della scienza
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Le attuali crisi geopolitiche ci hanno fatto perdere di vista il cambiamento climatico. Tuttavia, esso rimane una delle maggiori minacce a lungo termine per la convivenza umana sulla Terra. Il "gas climatico" CO2, che accelera il riscaldamento globale, svolge un ruolo fondamentale in questo senso. Gli scienziati dell'Università del Saarland e di htw saar hanno ora dimostrato, in un articolo pubblicato sulla rivista Advanced Functional Materials, come sia possibile immagazzinare la CO2 in modo efficiente ed economico utilizzando materiali ad alta tecnologia.
L'immagine generata dall'intelligenza artificiale (Higgsfield/Nano Banana Pro con la sua parte di materiale d'immagine) mostra l'argomento di base dell'articolo ora pubblicato: diversi metodi di "cattura" della CO2.
© Gallei-Lab
È una sorta di Santo Graal delle scienze (applicate): Gli scienziati di tutto il mondo sono alla ricerca dei metodi più efficienti possibili per raccogliere laCO2 nel momento in cui viene prodotta e poi stoccarla in modo sicuro, distruggerla o utilizzarla ulteriormente. Attualmente esistono metodi consolidati per catturare e stoccare laCO2 (anidride carbonica). Tuttavia, queste tecnologie CCS sono tutte molto costose (con un costo tra i 50 e i 150 dollari per tonnellata diCO2) e hanno un'efficacia limitata. Anche i processi di rimozione dellaCO2 già emessa dall'atmosfera (Negative Emission Technologies, NETs) non sono in grado di ridurre sensibilmente la quantità di "gas serra" da soli.
Sono quindi necessari nuovi modi per affrontare questo problema urgente, dato che il cambiamento climatico sta avanzando rapidamente, senza essere influenzato da tempeste, siccità e scioglimento dei ghiacci. Oltre all'indiscusso approccio migliore, che consiste nel non rilasciare affatto anidride carbonica, gli scienziati stanno quindi studiando altri metodi per controllare leemissioni di CO2, ancora enormi. In questo caso, è necessario utilizzare soluzioni in loco a risparmio di risorse per la generazione diretta, nonché tecnologie mobili di cattura del carbonio.
Oltre a CCS e NET, un'altra opzione per legare il gas è l'uso dei cosiddetti materiali organici stimolanti. Markus Gallei, professore di chimica dei polimeri all'Università del Saarland, sa cosa c'è dietro. Insieme al suo collega Jian Zhou e a Marc Deissenroth-Uhrig, professore di Energie Rinnovabili presso la htw saar, ha recentemente pubblicato un articolo di revisione su questo tipo dicattura della CO2 sulla rivista specializzata di alto livello "Advanced Functional Materials". L'articolo è stato persino inserito nella copertina dell'attuale edizione stampata.
"L'obiettivo di queste tecnologie è la 'commutabilità' per assorbire o rilasciareCO2", spiega Markus Gallei. Esponendo un determinato materiale a uno stimolo, questo può assorbireCO2 e rilasciarla nuovamente in modo mirato quando lo stimolo viene attivato. Tale stimolo può essere la temperatura, l'elettricità, le sollecitazioni meccaniche, la luce, il valore del pH o persino il magnetismo. "Questi stimoli possono anche essere combinati tra loro. In questo modo, potremmo sviluppare sistemi compatti ed efficienti con plastiche intelligenti e materiali organici che richiedono molta meno energia rispetto ai sistemi attuali. Questo è uno dei problemi principali degli attuali sistemi CCS", afferma Markus Gallei, che ha concentrato la sua ricerca sullo sviluppo di polimeri efficienti. Alcuni dei suoi progetti di ricerca affrontano la questione di come laCO2 possa essere legata e, soprattutto, rilasciata di nuovo nel modo più efficiente possibile dal punto di vista delle risorse.
"È fondamentale che laCO2 per questi materiali reattivi agli stimoli sia il più pura possibile per poter essere utilizzata", spiega il chimico. Per questo motivo questi processi non sono adatti a tutte lefonti di CO2 prodotte dall'uomo. "La produzione di acciaio, ad esempio, produce molte altre sostanze oltre allaCO2. Questi metodi non sarebbero i migliori in questo caso. Ma sistemi compatti su questa base potrebbero essere utilizzati per 'bruciatori mobili' o in piccole aziende industriali", spiega Markus Gallei.
"Naturalmente ci si potrebbe chiedere: "Cosa c'è di nuovo in questo?"", ammette il professore di chimica. Dopo tutto, lui e i suoi colleghi non riportano nulla di nuovo in senso strettamente scientifico nell'articolo; stanno "solo" riassumendo lo stato dell'arte in questo campo. "Ma finora non esisteva una panoramica simile nella letteratura specializzata. Nessuna delle tecnologie su cui ci concentriamo è ancora consolidata, ma crediamo che offrano un grande potenziale". Il fatto che l'articolo sia stato pubblicato su una rivista molto autorevole come Advanced Functional Materials (impact factor 19) e che sia addirittura finito in prima pagina è la prova che Markus Gallei, Marc Deissenroth-Uhrig e Jian Zhou avevano ragione nella loro valutazione.
Non è nemmeno un caso che l'idea sia venuta a tre autori del Saarland. "Il lavoro è stato sviluppato nell'ambito del progetto ENFOSAAR, sovvenzionato dallo Stato del Saarland attraverso il Saarland Transformation Fund", spiega Markus Gallei. In questa rete da 23 milioni di euro, htw saar e l'università, insieme al Fraunhofer IZFP, all'Istituto IZES e al DFKI, stanno ricercando come la trasformazione possa riuscire a far fronte ai cambiamenti climatici e strutturali. "Grazie al fondo di trasformazione, il Saarland può quindi svolgere un ruolo di primo piano nell'affrontare le questioni del futuro", riassume Markus Gallei.
Se il loro lavoro può servire come panoramica e ispirazione per altri scienziati in tutto il mondo per le loro ricerche, allora si è guadagnato molto. Dopo tutto, per controllare laconcentrazione di CO2 nell'atmosfera non è necessario un unico Santo Graal che risolva il problema da solo. Piuttosto, ci sono molti piccoli "Graal" che devono lavorare insieme per eliminare il gas dall'aria o per evitare che ci arrivi. E alcuni di questi "piccoli grani" potrebbero avere origine nel Saarland.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Tedesco può essere trovato qui.
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