L’anidride carbonica potrebbe essere trasformata in carburante per aviogetti?

L’industria aeronautica ha cercato modi per ridurre la sua impronta di carbonio globale negli ultimi dieci anni, come l’acquisto delle cosiddette compensazioni di carbonio – come progetti di piantumazione di alberi o parchi eolici – per compensare l’anidride carbonica emessa dai jet ad alta quota. Allo stesso tempo, gli aeroporti in San Francisco, Chicago e Los Angeles, insieme a un file dozzina in Europa, stanno alimentando gli aerei con combustibili alternativi più ecologici per aiutare a raggiungere gli obiettivi di riduzione del carbonio.

Ora un team dell’Università di Oxford nel Regno Unito ha messo a punto un processo sperimentale che potrebbe essere in grado di trasformare l’anidride carbonica, un gas serra emesso da tutti i motori a gas, in carburante per aerei. In caso di successo, il processo, che utilizza una reazione chimica a base di ferro, potrebbe comportare emissioni nette pari a zero dagli aeroplani.

L’esperimento, riportato oggi sulla rivista Nature Communications, è stato condotto in un laboratorio e deve ancora essere replicato su scala più ampia. Ma gli ingegneri chimici che hanno progettato ed eseguito il processo sperano che possa cambiare le regole del clima.

“Il cambiamento climatico sta accelerando e abbiamo enormi emissioni di anidride carbonica”, afferma Tiancun Xiao, ricercatore senior presso il Dipartimento di Chimica di Oxford e autore dell’articolo. “L’infrastruttura degli idrocarburi è già lì. Questo processo potrebbe aiutare ad alleviare il cambiamento climatico e utilizzare l’attuale infrastruttura di carbonio per lo sviluppo sostenibile “.

Quando i combustibili fossili come il petrolio o il gas naturale bruciano, i loro idrocarburi vengono trasformati in anidride carbonica e l’acqua e l’energia vengono rilasciate. Questo esperimento inverte il processo per trasformare di nuovo l’anidride carbonica in un combustibile utilizzando qualcosa chiamato metodo di combustione organica (OCM). Aggiungendo calore (350 gradi Celsius, che è 662 gradi Fahrenheit) ad acido citrico, idrogeno e un catalizzatore fatto di ferro, manganese e potassio all’anidride carbonica, il team è stato in grado di produrre carburante liquido che avrebbe funzionato in un jet motore. L’esperimento è stato condotto in un reattore di acciaio inossidabile e ha prodotto solo pochi grammi della sostanza.

In laboratorio, l’anidride carbonica proveniva da un contenitore. Ma l’idea per adattare il concetto al mondo reale sarebbe quella di catturare grandi quantità di gas serra da una fabbrica o direttamente dall’aria per rimuoverlo dall’ambiente. L’anidride carbonica è il più comune dei gas serra che riscaldano il pianeta ed è prodotto da fabbriche, automobili e legna da ardere, compresi gli incendi boschivi e l’agricoltura taglia e brucia. Tenerlo fuori dall’atmosfera potrebbe aiutare a ridurre il riscaldamento globale, sebbene le emissioni mondiali di carbonio siano aumentate negli ultimi decenni e siano sulla buona strada per riscaldare il pianeta di 2 gradi Celsius entro la fine del secolo.

Xiao e colleghi affermano che il nuovo metodo sarebbe anche più economico dei metodi esistenti che trasformano l’idrogeno e l’acqua in un combustibile, un processo chiamato idrogenazione, principalmente perché utilizzerebbe meno elettricità. Xiao prevede di installare un impianto di carburante per aviogetti accanto a una fabbrica di acciaio o cemento o una centrale elettrica a carbone e catturare il suo eccesso di anidride carbonica per produrre il carburante. Il processo potrebbe anche comportare l’aspirazione di anidride carbonica dall’atmosfera, qualcosa chiamato cattura diretta dell’aria. Il catalizzatore che fa il trucco è abbondante sulla terra e richiede meno passaggi rispetto ad altri metodi per sintetizzare sostanze chimiche ad alto valore aggiunto, affermano gli autori.

Un esperto che non è stato coinvolto nell’esperimento afferma che il concetto sembra essere promettente, a patto che gli autori riescano a capire come passare dalla produzione di minuscole quantità di carburante per aviogetti in laboratorio alla produzione di quantità maggiori in un impianto pilota. “Sembra diverso e sembra che potrebbe funzionare”, afferma Joshua Heyne, professore associato di ingegneria meccanica e chimica presso l’Università di Dayton. “Lo scale-up è sempre un problema e ci sono nuove sorprese quando si passa a scale più grandi. Ma in termini di una soluzione a più lungo termine, l’idea di un’economia circolare del carbonio è sicuramente qualcosa che potrebbe essere il futuro “.

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