Giugno 18, 2024

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Questi scienziati affermano di essere in grado di purificare l’anidride carbonica presente nell’aria e trasformarla in qualcosa di più benefico per l’umanità

Questi scienziati affermano di essere in grado di purificare l’anidride carbonica presente nell’aria e trasformarla in qualcosa di più benefico per l’umanità

Come convertire l’anidride carbonica in energia pulita senza inquinare l’ambiente.

Una nuova speranza per il futuro del nostro pianeta: gli scienziati dell’Università di Chicago hanno scoperto un modo rivoluzionario per convertire l’anidride carbonica in combustibili puliti e sostanze chimiche utili, riducendo al contempo i sottoprodotti indesiderati.

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Un importante risultato scientifico per l’anidride carbonica nella nostra atmosfera

I ricercatori della Pritzker School of Molecular Engineering dell’Università di Chicago hanno sviluppato un metodo rivoluzionario per convertire l’anidride carbonica (CO2) in combustibili puliti e sostanze chimiche utili. Questa nuova tecnologia promette di rendere il processo più efficiente, riducendo la produzione di sottoprodotti indesiderati come gas idrogeno e carbonati. L’anidride carbonica è responsabile del 78% del cambiamento nel bilancio energetico dell’atmosfera terrestre tra il 1990 e il 2022. Questo gas serra è prodotto principalmente dalla combustione di combustibili fossili e proviene dai gas di scarico delle automobili e delle centrali elettriche a carbone. Anche alcune fonti energetiche rinnovabili generano piccole quantità di anidride carbonica, anche se molto meno del carbone e del gas naturale.

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Riduzione elettrochimica dell’anidride carbonica: una soluzione promettente

Fondamentalmente, l’anidride carbonica è semplicemente una combinazione di un atomo di carbonio e due atomi di ossigeno, che può essere riorganizzata attraverso un processo chiamato riduzione elettrochimica dell’anidride carbonica (CO2R) per produrre combustibili puliti e sostanze chimiche utili. Tuttavia, questo processo è spesso ostacolato dalla formazione di sottoprodotti indesiderati. In una recente pubblicazione di L Natura stimolanteI ricercatori del Laboratorio Amanchukwu dell’Università di Chicago hanno scoperto un modo per manipolare le molecole d’acqua per rendere l’anidride carbonica più efficiente. Il loro obiettivo finale è creare un ciclo di energia pulita.

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strada efficienza
Riduzione elettrochimica dell’anidride carbonica Quasi il 100% in condizioni leggermente acide
Utilizzare catalizzatori a base di oro o zinco Alta efficienza con meno sottoprodotti

Il loro nuovo metodo consente di produrre anidride carbonica con efficienza quasi completa in condizioni leggermente acide, utilizzando oro o zinco come catalizzatori.

Competizione con la reazione di evoluzione dell’idrogeno (HER)

Durante la riduzione elettrochimica dell’anidride carbonica, gli atomi di carbonio e di ossigeno dell’anidride carbonica si combinano con gli atomi di idrogeno nell’acqua per formare nuove molecole. Tuttavia, si verifica una reazione concorrente chiamata reazione di evoluzione dell’idrogeno (HER), in cui si formano coppie di atomi di idrogeno, rendendo il processo meno efficiente. Il laboratorio di Amanchukwu, noto per la sua ricerca sulle batterie, ha applicato le conoscenze delle batterie acquose per ipotizzare che il controllo dell’acqua utilizzando solventi organici potrebbe fornire una soluzione.

L’oro brilla ancora?

Sia CO2R che HER fanno affidamento sull’acqua come donatore di protoni. Utilizzando solventi organici e additivi acidi, il team è stato in grado di regolare il comportamento dell’acqua in modo tale da produrre la quantità ideale di protoni necessari per formare le molecole desiderate, e non gas idrogeno o altri materiali indesiderati come i carbonati.

un oggetto Proprietà
O Elevata stabilità, ottimo catalizzatore
Zinco Abbondante, meno costoso ed efficace con il nuovo processo

I metodi più efficaci con la CO2 utilizzano metalli preziosi come platino, argento o oro. Tuttavia, questi materiali sono diventati rapidamente troppo costosi per applicazioni industriali su larga scala. Modificando l’elettrolita, il nuovo metodo ottiene risultati simili utilizzando materiali meno costosi e più abbondanti.

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Una scoperta accessibile e rivoluzionaria

Grazie a questa scoperta è ora possibile utilizzare metalli in abbondanza come lo zinco al posto dei metalli preziosi. Controllando l’acqua in modo indipendente, i ricercatori possono ora utilizzare minerali facilmente accessibili per ottenere risultati efficaci. Questo sviluppo apre la strada a un uso più ampio della riduzione elettrochimica della CO2, rendendo questa tecnologia più fattibile dal punto di vista economico e ambientale.

prospettive future

L’obiettivo finale di questa ricerca è creare un ciclo energetico pulito in cui l’elettricità verde prodotta dall’energia solare ed eolica viene utilizzata per convertire l’anidride carbonica in carburante. Ciò consentirebbe di chiudere il ciclo energetico in modo sostenibile.

Vantaggi del ciclo dell’energia pulita

  • Ridurre le emissioni di gas serra
  • L’utilizzo delle energie rinnovabili nei processi industriali
  • Ridurre la dipendenza dai combustibili fossili

Questi sviluppi hanno il potenziale per trasformare il modo in cui produciamo energia e gestiamo le emissioni di anidride carbonica, con benefici significativi per l’ambiente e l’economia.

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Questo articolo esplora un nuovo metodo sviluppato dai ricercatori dell’Università di Chicago per convertire l’anidride carbonica in combustibili puliti e sostanze chimiche utili con maggiore efficienza e meno sottoprodotti indesiderati. Utilizzando solventi organici e catalizzatori di zinco o oro, questa tecnologia promette di rivoluzionare il nostro approccio alla riduzione delle emissioni di CO2 e alla produzione di energia pulita. Le prospettive future sono promettenti, con implicazioni positive per la sostenibilità energetica e la lotta al cambiamento climatico.

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fonte : natura