Chimica

Trasformare le biomasse in combustibile diesel utilizzando vapore e luce solare. Questo il risultato di una ricerca internazionale con possibili applicazioni nel trasporto aereo, pubblicata su Nature Energy e firmata anche dall’Istituto di chimica dei composti organometallici del Cnr.

Lo studio condotto dai ricercatori dell'Istituto di chimica dei composti organometallici del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Iccom) pubblicato su Nature Energy, dimostra che è possibile usare materiali fotocatalitici, cioè capaci di usare l'energia solare, per trasformare biomasse lignocellulosiche, ovvero derivate da residui agricoli e forestali, in carburanti utilizzabili dagli aereomobili. La ricerca del Cnr-Iccom mira quindi ad aumentare la sostenibilità energetica del trasporto aereo, ancora dipendente dai combustibili fossili.

“Si tratta di un processo a più stadi: in un primo passaggio si scindono le molecole di partenza nelle loro componenti più piccole. Ciò può avvenire attraverso un processo di 'stem explotion', cioè utilizzando del vapore caldissimo che spacca le molecole, producendo un liquido che può subire successivi trattamenti. Nel secondo passaggio, quello chiave, viene aggiunto un fotocatalizzatore, cioè un materiale capace di reagire con la luce solare. A questo punto la luce instaura una reazione chimica che dà come prodotto idrogeno e altre molecole.

PolyCOF: una nuova classe di membrane Covalenti reattive e organiche indipendenti con elevate prestazioni meccaniche conferiscono la capacità di muoversi a un pupo.

I ricercatori hanno conferito a un pupo la capacità di muoversi grazie a un nuovo materiale chiamato covalent organic frameworks (polyCOFs). Lo studio è stato pubblicato su ACS Central Science. (1)

Gli scienziati realizzano covalent organic frameworks (COF) convenzionali collegando semplici blocchi organici, come le molecole contenenti carbonio con acido borico o gruppi aldeidici, aventi legami covalenti. Le strutture porose ordinate mostrano un grande potenziale per varie applicazioni, tra cui catalisi, stoccaggio di gas e somministrazione di farmaci.

Tuttavia, i COF esistono tipicamente come polveri cristalline di dimensioni nanometriche o micro che sono fragili e non possono essere trasformate in fogli o membrane più grandi che sarebbero utili per molte applicazioni pratiche. Gli scienziati Yao Chen, Shengqian Ma, Zhenjie Zhang e colleghi si sono chiesti se potessero migliorare le proprietà meccaniche dei COF usando polimeri lineari come elementi costitutivi.

Dall'aria sottile: un nuovo processo elettrochimico accorcia la strada per catturare e riciclare il CO₂. Gli ingegneri offrono una tecnica promettente per convertire il CO₂ (diossido di carbonio) atmosferico in prodotti di valore commerciale.

Un team di ricerca di U of T Engineering ha sviluppato un nuovo percorso elettrochimico per trasformare il CO₂ in prodotti di valore come il carburante per jet o la plastica. Catturare e riciclare il carbonio direttamente dall'aria. Una tecnologia che potrebbe migliorare significativamente l'economia.

Il dottor Edward (Ted) Sargent, (1) docente presso l'Università di Toronto e direttore del gruppo di ricerca, afferma: “oggi è tecnicamente possibile catturare il diossido di carbonio (CO₂) dall'aria e, attraverso una serie di passaggi, convertirla in prodotti commerciali. La sfida è che ci vuole un sacco di energia per farlo, il che incrementa i costi e riduce l'incentivo. La nostra strategia aumenta l'efficienza energetica globale evitando alcune delle perdite più energivore.”

Estrarre il carbonio dall'aria è una tecnologia emergente. Le aziende mirano a produrre combustibili o plastiche dal carbonio che è già nell'atmosfera, piuttosto che dai combustibili fossili. La compagnia canadese Carbon Engineering, che ha costruito un impianto pilota a Squamish, nella provincia canadese della Columbia Britannica, (2) cattura CO₂ forzando l'aria attraverso una soluzione liquida alcalina. Il CO₂ si dissolve nel liquido, formando una sostanza chiamata carbonato.

Per essere completamente riciclato, il carbonato disciolto viene normalmente trasformato in gas CO₂ e quindi in blocchi chimici che costituiscono la base di combustibili e materie plastiche. Un modo per farlo è aggiungere sostanze chimiche che convertono il carbonato in un sale solido. Questa polvere salina viene quindi riscaldata a temperature superiori ai 900°C per produrre gas CO₂ che può subire ulteriori trasformazioni. L'energia richiesta per questo riscaldamento fa aumentare il costo dei prodotti derivati.