Scoperta rivoluziona la chimica verde: nuova tecnica converte CO₂ in carburanti e prodotti utili

RomeI ricercatori dell'Istituto Fritz Haber hanno sviluppato un nuovo metodo fondamentale nella chimica verde. Hanno scoperto un modo per trasformare l'anidride carbonica (CO₂) in combustibili e prodotti chimici utili. Questo studio, pubblicato su Nature Communications, illustra come il processo modifichi la struttura del catalizzatore per migliorarne l'efficacia.

Ecco come funziona l'innovazione:

• Un potenziale catodico converte il CO₂ formando nanoparticelle di rame.
• Un potenziale anodico inverte il processo, scomponendo le nanoparticelle in atomi singoli.
• Variando la durata degli impulsi si può controllare se il catalizzatore esiste come atomi singoli, piccoli cluster o nanoparticelle più grandi.

Questo metodo permette agli scienziati di controllare con grande precisione il comportamento del catalizzatore, adattandolo per specifiche reazioni. Per esempio, singoli atomi di rame sono ideali per produrre idrogeno, piccoli gruppi per la produzione di metano, e nanoparticelle più grandi per creare etilene. Utilizzando la spettroscopia di assorbimento ai raggi X in operando, il team può osservare queste trasformazioni in tempo reale con una precisione inferiore al secondo.

L'impatto di questa scoperta è notevole. Risolve un problema cruciale nell'espansione della tecnologia di riduzione del CO₂ per uso industriale. I metodi tradizionali spesso producono vari prodotti, rendendo difficile e inefficiente la creazione di sostanze chimiche specifiche. Questo nuovo metodo, invece, permette un controllo preciso sui prodotti ottenuti, potenzialmente rendendo il riciclaggio del CO₂ più efficiente e facile da scalare.

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Il catalizzatore può essere modificato in tempo reale per ottenere il prodotto desiderato, rendendo il processo più versatile. Questo consente ai processi industriali di essere adattati al volo per produrre vari prodotti in base alla domanda di mercato e alla disponibilità energetica.

Questi progressi aprono anche nuove opportunità di ricerca. Studiare come diverse parti del catalizzatore influenzino il processo di riduzione della CO₂ aiuta a creare materiali migliori. Le future ricerche potrebbero concentrarsi sul miglioramento dell'efficacia e della durata di questi catalizzatori, rendendoli più adatti per un uso industriale a lungo termine.

Considerando gli sforzi globali per promuovere l'energia sostenibile e ridurre le emissioni di gas serra, questo nuovo metodo è di grande rilevanza. Utilizzando elettricità rinnovabile insieme a questo processo catalitico migliorato, possiamo abbassare significativamente i livelli di CO₂ e produrre sostanze chimiche industriali e carburanti utili.

Questo studio apre la strada a tecnologie avanzate per la riduzione della CO₂, che sono più efficienti, scalabili e adattabili, segnando un progresso significativo nella lotta contro il cambiamento climatico.