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La CO2 trasformata in carburante per aerei non è più soltanto un’idea da laboratorio buttata lì per fare notizia, perché un gruppo di ricercatori della Yale University ha messo a punto un sistema che prova a fare esattamente questo, combinando due tecnologie che di solito viaggiano su binari separati. Da una parte il plasma, dall’altra l’elettrocatalisi. Messe insieme, secondo quanto emerso, riescono a spezzare una molecola notoriamente ostinata e a rimetterne insieme i pezzi in qualcosa di molto più interessante.
Il punto di partenza è un paradosso che chiunque si sia occupato di emissioni conosce bene. Riutilizzare l’anidride carbonica sembra la mossa più logica del mondo, la soluzione elegante a un problema enorme. Peccato che la CO2 sia una molecola estremamente stabile, quasi pigra, e che rompere i suoi legami richieda energia in quantità e processi chimici tutt’altro che semplici. È il motivo per cui tanti progetti di cattura e riuso si fermano prima ancora di diventare economicamente sensati.
Come funziona l’accoppiata tra plasma ed elettrocatalisi
Il meccanismo, spiegato senza troppi tecnicismi, è piuttosto affascinante. Il plasma è un gas che contiene particelle cariche ed elettroni molto energetici. Questi elettroni, incontrando le molecole di CO2, le “svegliano”, le portano cioè in uno stato più reattivo rispetto alla loro condizione di partenza. Una specie di scossa preliminare che rende il resto del lavoro meno faticoso.
A quel punto entra in scena l’elettrocatalizzatore, che sfrutta l’elettricità e un sottile strato di rame per guidare la formazione di nuove molecole. Il rame, in questo tipo di reazioni, ha una fama consolidata proprio perché riesce a favorire la costruzione di catene di carbonio più lunghe invece di fermarsi ai prodotti più banali. La combinazione tra i due passaggi è la vera novità, perché finora plasma ed elettrocatalisi venivano studiati quasi sempre come strade alternative, non come tappe di uno stesso percorso.
Dal metanolo ai carburanti sostenibili per l’aviazione
I prodotti ottenuti non sono banali. Il sistema converte la CO2 in metanolo e in molecole che contengono tre o quattro atomi di carbonio, una categoria che nell’industria chimica vale parecchio. Da lì si aprono diverse strade, dai carburanti liquidi ai solventi, passando per i farmaci e, soprattutto, per i precursori dei carburanti sostenibili per l’aviazione.
Quest’ultimo punto è quello che rende la ricerca particolarmente rilevante. Il trasporto aereo è uno dei settori più difficili da decarbonizzare, perché l’elettrificazione diretta funziona male sulle lunghe distanze e su velivoli di grandi dimensioni. Serve qualcosa che assomigli chimicamente al cherosene ma che non arrivi dal petrolio, e i carburanti sintetici prodotti a partire dall’anidride carbonica rappresentano una delle poche risposte credibili sul tavolo.
Va detto che tra un risultato ottenuto in laboratorio e un impianto che produce carburante su scala industriale la distanza resta considerevole. Efficienza energetica, costi, durata dei materiali, tutti fattori che nel passaggio dalla scala di ricerca a quella commerciale tendono a complicare le cose. Il lavoro svolto a Yale però indica una direzione precisa, quella di non affidarsi a una singola tecnologia ma di farne dialogare due, sfruttando i punti di forza dell’una per compensare i limiti dell’altra.
Fonte: TecnoAndroid
