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Il cambiamento climatico è una questione seria che richiede una priorità globale. I paesi di tutto il mondo stanno sviluppando politiche per ridurre gli effetti del riscaldamento globale e del cambiamento climatico. Ad esempio, l'Unione Europea propone una serie completa di linee guida per raggiungere la neutralità climatica entro il 2050. Allo stesso modo, il Green Deal europeo dà priorità alla riduzione delle emissioni di gas serra.
Catturare l'anidride carbonica (CO2) emessa e convertirla chimicamente in prodotti commerciali utili è un modo per limitare il riscaldamento globale e mitigarne gli effetti. Gli scienziati stanno attualmente esplorando la tecnologia di cattura e utilizzo del carbonio (CCU) come un modo promettente per espandere lo stoccaggio e il trattamento dell'anidride carbonica a basso costo.
Tuttavia, la ricerca globale sulla CCU è in gran parte limitata a circa 20 composti trasformanti. Data la diversità delle fonti di emissione di CO2, la disponibilità di una gamma più ampia di composti è fondamentale, il che richiederà una ricerca più approfondita sui processi in grado di convertire la CO2 anche a basse concentrazioni.
Un team di ricercatori dell'Università Chung-Ang in Corea sta conducendo ricerche sui processi CCU che utilizzano rifiuti o ricche risorse naturali come materie prime, per garantirne la fattibilità economica.
Un team di ricerca guidato dal professor Sungho Yoon e dal professore associato Chul-Jin Lee ha recentemente pubblicato uno studio che analizza l'uso dell'anidride carbonica industriale e della dolomite, una roccia sedimentaria comune e ricca di calcio e magnesio, per produrre due potenziali prodotti commerciali: il formiato di calcio e l'ossido di magnesio.
"C'è un crescente interesse 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. Combinando le reazioni di idrogenazione dell'anidride carbonica con le reazioni di scambio cationico, abbiamo sviluppato un metodo per la purificazione simultanea di ossidi metallici e processi per la produzione di formiati di valore", ha commentato il Professor Yin.
Nel loro studio, gli scienziati hanno utilizzato un catalizzatore (Ru/bpyTN-30-CTF) per aggiungere idrogeno all'anidride carbonica, ottenendo due prodotti a valore aggiunto: formiato di calcio e ossido di magnesio. Il formiato di calcio, additivo per cemento, antighiaccio e additivo per mangimi animali, è utilizzato anche nella concia delle pelli.
Al contrario, l'ossido di magnesio è ampiamente utilizzato nell'industria edile e farmaceutica. Questo processo non è solo fattibile, ma anche estremamente rapido, producendo il prodotto in soli 5 minuti a temperatura ambiente. Inoltre, i ricercatori stimano che questo processo potrebbe ridurre il potenziale di riscaldamento globale del 20% rispetto ai metodi tradizionali di produzione di formiato di calcio.
Il team sta anche valutando se il loro metodo possa sostituire i metodi di produzione esistenti, studiandone l'impatto ambientale e la fattibilità economica. "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 contribuire a ridurre le emissioni industriali di anidride carbonica", ha spiegato il professor Yin.
Sebbene la conversione dell'anidride carbonica in prodotti utili sembri promettente, 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 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.
Ulteriori informazioni: Hayoung Yoon et al., Conversione della dinamica degli ioni di magnesio e calcio nella dolomite in prodotti utili a valore aggiunto utilizzando CO2, Journal of Chemical Engineering (2023). DOI: 10.1016/j.cej.2023.143684
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