I ricercatori dell'Università Chung-Ang in Corea del Sud stanno studiando processi di cattura e utilizzo del carbonio utilizzando come materia prima rifiuti o ricche risorse naturali. Ciò garantisce la fattibilità economica della tecnologia.
Nel nuovo studio, un team guidato dal professor Sungho Yoon e dal professore associato Chul-Jin Lee ha esplorato l'uso dell'anidride carbonica industriale e della dolomite per produrre due prodotti commercialmente validi: formiato di calcio e ossido di magnesio.
Lo studio, "Conversione dinamica degli ioni di magnesio e calcio della dolomite in prodotti utili a valore aggiunto utilizzando l'anidride carbonica", è stato pubblicato sul Journal of Chemical Engineering.
Il cambiamento climatico è un problema serio che merita attenzione prioritaria. Di conseguenza, i paesi di tutto il mondo stanno sviluppando politiche per ridurne l'impatto.
Ad esempio, l'Unione Europea propone una serie completa di linee guida per raggiungere la neutralità climatica entro il 2050. Anche il Green Deal europeo sottolinea l'importanza di ridurre le emissioni di gas serra.
Di conseguenza, gli scienziati stanno studiando la tecnologia di cattura e utilizzo del carbonio come un modo promettente per espandere lo stoccaggio e l'elaborazione dell'anidride carbonica a basso costo.
Tuttavia, la ricerca globale sulla cattura e l'utilizzo del carbonio è limitata a circa 20 composti di conversione.
Data la diversità delle fonti di emissione di CO2, è fondamentale disporre di una gamma più ampia di composti.
Ciò dimostra l'importanza di uno studio approfondito dei processi di conversione dell'anidride carbonica a bassa concentrazione.
Nel nuovo studio, il team ha utilizzato un catalizzatore (Ru/bpyTN-30-CTF) per aggiungere idrogeno all'anidride carbonica. Il risultato sono stati due prodotti a valore aggiunto: formiato di calcio e ossido di magnesio.
Il formiato di calcio viene utilizzato come additivo per cemento, antighiaccio e additivo per mangimi animali, oltre ad altri usi come la concia delle pelli.
Il processo del team non è solo fattibile, ma anche incredibilmente veloce: il prodotto viene prodotto in soli cinque minuti a temperatura ambiente.
Tra le altre cose, i ricercatori stimano che questo processo potrebbe ridurre il potenziale di riscaldamento globale del 20% rispetto ai metodi tradizionali di produzione del formiato di calcio.
“C'è un crescente interesse nell'utilizzare l'anidride carbonica per produrre prodotti preziosi che possano contribuire a mitigare gli effetti del cambiamento climatico, generando al contempo benefici economici.
Il professor Yoon ha affermato: "Combinando le reazioni di idrogenazione dell'anidride carbonica e le reazioni di scambio cationico, è stato sviluppato un processo per purificare simultaneamente gli ossidi metallici e produrre formiato prezioso".
I ricercatori hanno valutato se il loro metodo potesse sostituire gli attuali metodi di produzione. Per farlo, hanno studiato l'impatto ambientale e la fattibilità economica di metodi sostenibili di conversione della CO2.
"Sulla base dei risultati, possiamo affermare che il nostro metodo rappresenta un'alternativa ecologica alla conversione dell'anidride carbonica, in grado di sostituire i metodi tradizionali e di contribuire a ridurre le emissioni industriali di anidride carbonica", ha spiegato il professor Yin.
Sebbene le prospettive di conversione sostenibile dell'anidride carbonica in prodotti siano promettenti, questi processi non sono sempre facili da realizzare su larga scala.
La maggior parte delle tecnologie CCU non è ancora stata commercializzata perché la loro fattibilità economica è bassa rispetto ai processi commerciali tradizionali.
"Dobbiamo combinare il processo CCU con il riciclo dei rifiuti per renderlo sostenibile dal punto di vista ambientale ed economico. Questo potrebbe contribuire a raggiungere gli obiettivi di emissioni nette zero in futuro", ha concluso il Dott. Lee.
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