I ricercatori dell'Università Chung-Ang in Corea del Sud stanno studiando i processi di cattura e utilizzo del carbonio utilizzando come materia prima i rifiuti o risorse naturali abbondanti. 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'utilizzo di anidride carbonica industriale e dolomite per produrre due prodotti commercialmente validi: formiato di calcio e ossido di magnesio.
Lo studio, intitolato "Conversione dinamica di ioni di magnesio e calcio dalla dolomite in prodotti utili a valore aggiunto mediante anidride carbonica", è stato pubblicato sul Journal of Chemical Engineering.
Il cambiamento climatico è un problema serio che deve essere affrontato con priorità. 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 esplorando le tecnologie di cattura e utilizzo del carbonio come metodi promettenti per aumentare lo stoccaggio e la conversione della CO2 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, disporre di una gamma più ampia di composti è fondamentale.
Ciò evidenzia 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 è stato la produzione di due prodotti a valore aggiunto: formiato di calcio e ossido di magnesio.
Il formiato di calcio viene utilizzato come additivo per il cemento, come antigelo e come additivo per mangimi animali, oltre ad altri impieghi come la concia del cuoio.
Il processo sviluppato dal team non è solo fattibile, ma anche incredibilmente veloce, in grado di produrre il 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 interesse crescente nell'utilizzo dell'anidride carbonica per produrre prodotti di valore che possano contribuire a mitigare gli effetti del cambiamento climatico, generando al contempo benefici economici."
Il professor Yoon ha affermato: "Combinando reazioni di idrogenazione dell'anidride carbonica e reazioni di scambio cationico, è stato sviluppato un processo per purificare simultaneamente gli ossidi metallici e produrre formiato di valore."
I ricercatori hanno valutato se il loro metodo potesse sostituire i metodi di produzione attuali. A tal fine, hanno studiato l'impatto ambientale e la fattibilità economica di metodi sostenibili di conversione della CO2.
"In base ai risultati ottenuti, possiamo affermare che il nostro metodo rappresenta un'alternativa ecocompatibile alla conversione dell'anidride carbonica, in grado di sostituire i metodi tradizionali e contribuire a ridurre le emissioni industriali di anidride carbonica", ha spiegato il professor Yin.
Sebbene le prospettive di convertire l'anidride carbonica in prodotti in modo sostenibile siano promettenti, questi processi non sono sempre facili da scalare.
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 di cattura e utilizzo dei combustibili (CCU) con il riciclo dei rifiuti per renderlo vantaggioso sia dal punto di vista ambientale che economico. Questo può contribuire al raggiungimento degli obiettivi di emissioni nette zero in futuro", ha concluso il dottor Lee.
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