Un nuovo materiale a base di rame potrebbe aiutare i chimici a riciclare gas serra indesiderato come desiderato carburante verde.
Come gas serra, anidride carbonica - o CO2 - aiuta a riscaldare l'atmosfera. Ma troppo di questo gas ha recentemente causato la febbre atmosferica. Non sarebbe fantastico se questo inquinamento da CO2 potesse invece essere trasformato in un prodotto utile? Un gruppo di ricercatori pensa di aver trovato un modo per farlo. Convertono la CO2 in etanolo. È una sostanza chimica che migliora l'ottano aggiunta alla maggior parte delle scorte di benzina negli Stati Uniti.
L'aggiunta di etanolo riduce il consumo di energia per gallone di benzina. Ma offre un buon compromesso: la benzina ora brucia in modo più pulito. Pertanto, la produzione di etanolo dalla CO2 sarà migliore per l'ambiente.
Per fare ciò, i ricercatori dovevano prima scomporre la CO2 nei suoi elementi costitutivi. Si scopre che questo è un compito difficile. In tali condizioni, i chimici spesso si rivolgono a un catalizzatore. Tali materiali accelerano la reazione chimica.
"Un gruppo di ricercatori ha sviluppato un catalizzatore completamente nuovo", afferma Di-Jia Liu, un chimico dell'Argonne National Laboratory di Lemont, Illinois, che ha guidato il team che ha sviluppato il catalizzatore. Con esso, la tensione richiesta per innescare la nuova reazione CO 2-etanolo è molto inferiore a quella richiesta per innescare reazioni simili, dice Liu. E sebbene le reazioni chimiche spesso portino alla comparsa di molti sottoprodotti indesiderati, questo nuovo no. Secondo lui, oltre il 90 percento del prodotto finale è etanolo.
Il nuovo catalizzatore utilizza uno strato di carbonio per supportare gli atomi di rame. Questi atomi di rame sono sparsi come il distanziamento sociale. Quando l'elettricità passa attraverso il catalizzatore, gruppi di atomi di rame distanti si combinano per formare gruppi di 3 o 4 atomi. Secondo Liu, con l'aiuto di potenti radiazioni a raggi X al loro interno, il suo team potrebbe "monitorare la reazione chimica mentre accade".
Questi cluster attivano il catalizzatore, aiutando la CO2 a reagire con l'acqua. La CO2 si divide in atomi di carbonio e ossigeno. E l'acqua - o H2O - si divide in atomi di idrogeno e ossigeno. Tutti questi atomi liberati ora si riorganizzano per formare etanolo.
I ricercatori continuano a sperimentare il nuovo processo. Sperano anche di produrre altri materiali utili dall'anidride carbonica. Ecco perché il nuovo studio non è l'ultimo passo, dice Liu.
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