Un team di ricercatori dell’Università del Delaware ha sviluppato un catalizzatore altamente selettivo in grado di convertire con l’elettrochimica l’anidride carbonica in monossido di carbonio, con un rendimento del 92 per cento.
Il monossido di carbonio può poi essere utilizzato per sviluppare prodotti chimici utili.
I ricercatori hanno recentemente riportato i loro risultati in Nature Communications.
“La conversione di anidride carbonica alle sostanze chimiche utili in modo selettivo ed efficace rimane una sfida importante nella ricerca sull’energia rinnovabile e sostenibile”, secondo Feng Jiao , assistente professore di ingegneria chimica e biomolecolare e ricercatore capo del progetto.
I co-autori sullo studio includono Qi Lu, un borsista postdottorato, e Jonathan Rosen, uno studente laureato, che lavora con Jiao.
I ricercatori hanno scoperto che quando hanno usato un nano-poroso di argento elettrocatalizzatore, era 3.000 volte più attivo dell’argento policristallino, un catalizzatore comunemente usato nel convertire l’anidride carbonica a sostanze chimiche utili.
L’argento è considerato un materiale promettente per un catalizzatore di riduzione di anidride carbonica a causa del fatto che esso offre un’elevata selettività – circa l’81 per cento – e perché costa molto meno di altri catalizzatori di metalli preziosi.
Inoltre, poiché è inorganico, l’argento rimane più stabile in ambienti difficilmente catalitici.
L’eccezionale elevata attività, Jiao ha detto, è probabile che a causa dell’estremamente grande e molto curva superficie interna del elettro-catalizzatore UD sviluppato, è circa 150 volte più grande e 20 volte intrinsecamente più attiva dell’argento policristallino.
Jiao spiegato che i siti attivi sulla superficie interna della curva richiedono una molto più piccola tensione del previsto per superare la barriera di energia di attivazione necessaria per portare la reazione.
Il risultante monossido di carbonio, ha continuato, può essere utilizzato come materia prima per la produzione industriale combustibili sintetici, riducendo le emissioni di anidride carbonica industriali di ben il 40 per cento.
Per convalidare se i loro risultati erano unici, i ricercatori hanno confrontato il nano-poroso catalizzatore d’argento UD sviluppato con altri potenziali elettrocatalizzatori di biossido di carbonio tra cui l’argento policristallino ed altre nanostrutture d’argento come le nanoparticelle e nanofili.
Test in condizioni identiche hanno confermato significativi vantaggi del non-poroso catalizzatore d’argento su altri catalizzatori d’argento in ambienti acquatici.
Ridurre le emissioni a effetto serra di anidride carbonica derivanti dall’uso di combustibili fossili è considerato critico per la società umana.
Negli ultimi 20 anni, la riduzione di anidride carbonica elettrocatalitica ha attirato l’attenzione a causa della possibilità di utilizzare energia elettrica da fonti rinnovabili come l’energia eolica, solare e delle onde.
Idealmente, Jiao ha detto, si vorrebbe convertire l’anidride carbonica prodotta nelle centrali elettriche, raffinerie e impianti petrolchimici in combustibili o altri prodotti chimici attraverso l’uso di energie rinnovabili.
“La conversione selettiva di anidride carbonica al monossido di carbonio è un percorso promettente per l’energia pulita ma è un procedimento tecnicamente difficile da realizzare,” afferma Jiao. “Siamo fiduciosi che il catalizzatore che abbiamo sviluppato può aprire la strada verso i futuri progressi in questo settore”.
Il lavoro del gruppo di ricerca è sostenuta attraverso il finanziamento dalla American Chemical Society Petroleum Fund Research e l’Università di Delaware Research Foundation.
Jiao ha brevettato la tecnica della nuova applicazione in collaborazione con UD’s Office of Economic Innovation and Partnerships.
Fonte:http://wattsupwiththat.com/2014/01/31/better-living-through-carbon-conversion-chemistry/