Accelerare la conversione della CO₂: dieci esperimenti per svelare i segreti dei carburanti sintetici

RomeRicercatori di Empa hanno sviluppato un sistema automatizzato che rende gli esperimenti di elettrolisi della CO₂ dieci volte più veloci. Questo innovativo sistema consente di studiare catalizzatori, elettrodi e condizioni di reazione in modo molto più rapido.

Gli scienziati utilizzano piccoli dispositivi chiamati reattori per questo processo. La loro configurazione comprende dieci reattori. Ogni reattore è collegato a vari sbocchi di gas e liquidi, oltre a strumenti che misurano:

<ul>

<li>Pressione</li>
<li>Temperatura</li>
<li>Flussi di gas</li>
<li>Prodotti di reazione liquidi e gassosi</li>
</ul>

Ricercatori di Empa e del Paul Scherrer Institute (PSI) hanno sviluppato un sistema innovativo per l'elettrolisi della CO₂, il primo nel suo genere. Questo lavoro, che fa parte del progetto SynFuels, è stato presentato sulla rivista Nature Catalysis, insieme al loro design e software. L'obiettivo del team è scoprire rapidamente metodi efficaci per trasformare la CO₂ in carburanti sintetici.

In un motore a combustione tipico, il carburante brucia per creare acqua, CO₂ ed energia. In teoria, questa reazione potrebbe essere invertita utilizzando energia rinnovabile per trasformare il CO₂ in carburante sintetico. Tuttavia, questo processo implica reazioni complesse che producono più di 20 differenti sostanze, non solo il carburante desiderato. Questo rende difficile trovare i catalizzatori e le condizioni giuste.

Il nuovo sistema risolve questo problema producendo una grande quantità di dati di alta qualità. I dati vengono raccolti automaticamente con tempistiche precise. I ricercatori affrontavano la mancanza di strumenti adeguati disponibili sul mercato. Collaborando con Agilent Technologies, hanno sviluppato il primo dispositivo di cromatografia liquida online al mondo. Questa macchina misura in tempo reale i prodotti delle reazioni liquide durante l'elettrolisi della CO₂.

Leggi anche:

Oggi · 17:51

Tetti riflettenti e pannelli solari: una soluzione fresca per Londra

I ricercatori hanno accelerato gli esperimenti, generando una grande quantità di dati. Per gestirli, hanno sviluppato software gratuito per l'analisi dei dati. Hanno anche in programma di condividere i dati con altri scienziati per accelerare nuove scoperte.

Spesso i dati di ricerca vengono archiviati dopo la pubblicazione dei risultati, portando inefficienza. Un progetto congiunto chiamato PREMISE, che coinvolge Empa, PSI e ETH Zurigo, mira a risolvere questo problema. L'obiettivo del progetto è creare metodi standardizzati per l'archiviazione e la condivisione dei dati di ricerca.

I ricercatori possono trarre vantaggio dai dati degli altri. Questa collaborazione è anche una componente chiave del National Center of Competence in Research (NCCR) Catalysis, che punta alla chimica sostenibile. Il nuovo sistema di elettrolisi della CO₂ sarà fondamentale per questo importante progetto nazionale.

I ricercatori dell'Empa prevedono di migliorare il sistema potenziando sia l'hardware che il software. Condivideranno i nuovi dati e conoscenze con altre istituzioni di ricerca svizzere. Questo contribuirà a creare carburanti sintetici migliori e più ecologici.

I ricercatori ritengono che il loro lavoro avrà un grande impatto sulle future soluzioni energetiche. Condividere apertamente strumenti e dati è cruciale per il loro piano. Sperano che anche altri ricercatori facciano lo stesso per accelerare i progressi in questo campo.