Come convertire l’anidride carbonica in composti utili

I ricercatori in Giappone hanno trovato un modo efficiente dal punto di vista energetico per convertire il principale gas serra, l'anidride carbonica (CO 2 ) in sostanze chimiche utili

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I ricercatori in Giappone hanno trovato un modo efficiente dal punto di vista energetico per convertire il principale gas serra, l’anidride carbonica (CO 2 ) in sostanze chimiche utili. Utilizzando un nuovo metodo, l’anidride carbonica viene trasformata in strutture chiamate strutture metallo-organiche (MOF), suggerendo un nuovo e più semplice percorso per smaltire i gas serra e aiutare a contrastare il riscaldamento globale.

La ricerca è stata condotta da scienziati dell’Institute for Integrated Cell-Material Sciences (iCeMS), dell’Università di Kyoto e di colleghi, e i risultati sono stati pubblicati sul Journal of the American Chemical Society.

L’anidride carbonica è una molecola inerte e stabile

“Prendere la L’anidride carbonica rilasciata dalla combustione dei combustibili fossili e convertire il gas in sostanze chimiche e materiali preziosi è un approccio promettente per proteggere l’ambiente. Ma poiché la CO 2 è una molecola molto inerte e stabile, è difficile farla reagire utilizzando metodi convenzionali e processi di conversione”, afferma Satoshi Horike, chimico presso iCeMS che ha guidato lo studio. “Il nostro lavoro dimostra un approccio più semplice che può essere eseguito a una temperatura e una pressione molto più basse. Ciò dovrebbe rendere le reazioni che utilizzano l’anidride carbonica più facili da produrre e più popolari”.

Il team giapponese ha preso di mira i MOF perché hanno un’ampia gamma di usi, inclusi biosensori e catalizzatori. Inoltre, poiché i MOF sono porosi e possono contenere grandi quantità di gas, si mostrano promettenti come dispositivi di stoccaggio per carburante a idrogeno sostenibile.

L'anidride carbonica è una molecola inerte e stabile
L’anidride carbonica è una molecola inerte e stabile

Per eseguire la reazione, i ricercatori hanno fatto gorgogliare CO 2 a una temperatura di 25 ° C e una pressione di 0,1 MPa attraverso una soluzione con una molecola organica chiamata piperazina, in quella che i chimici chiamano una procedura “one pot”. Il MOF è emerso rapidamente come una polvere microcristallina bianca che poteva essere raccolta ed essiccata. L’analisi della sua struttura mediante spettroscopia a raggi X e risonanza magnetica nucleare ha confermato che la conversione è avvenuta come previsto.



I MOF avevano un’area superficiale elevata anche se erano realizzati con oltre il 30% di CO 2 in peso, proprietà che li rendono adatti come materiali funzionali per molte applicazioni.

I ricercatori ora intendono vedere come potrebbero utilizzare la reazione per convertire l’anidride carbonica direttamente dai fumi industriali, come quelli rilasciati dalle centrali elettriche a carbone e a gas.

“L’utilizzo diretto della CO 2 è impegnativo, ma potenzialmente farà risparmiare molta energia necessaria per la cattura e la separazione del gas”, ha affermato Horike“L’emissione di CO 2 dalla combustione di combustibili fossili deve essere ridotta e regolata per proteggere l’ambiente. Il nostro metodo qui è un potenziale indizio per aiutare a risolvere alcuni importanti problemi ambientali”.

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