Nella lotta per la salvaguardia dell’ambiente e di conseguenza della salute di noi tutti, lariduzione delle emissioni di CO2riveste, è noto, primaria importanza.
Le vie percorribili sono due: da un lato si cercanometodi alternativi che evitino le produzione di questo gas-serra, dall’altro si tenta dicatturarlo prima che si disperda nell’atmosfera.
Ifiltri a membranasono potenzialmente più economici, semplici da usare e bisognosi di minor controllo e manutenzione rispetto ad altri metodi (per esempio basati sulla chimica), tuttavia sono richiestecaratteristiche ben precise molto difficili da ottenere.
L’ideale è costituito da una membrana il più possibile sottile che non necessita di alte pressioni
Una membrana efficiente deve possedereallo stesso tempo un elevato grado di porosità e di selettività. In altre parole, deve lasciar passare facilmente le particelle di CO2 ma nel contempo ostacolare il transito di altri elementi quali l’ossigeno o l’azoto.
Meno una membrana è efficiente in questi compiti, più si rende necessario che da una parte vi siauna grande pressione(i gas o fumi da filtrare) mentre dall’altra potrebbe essere necessario addiritturaun ambiente sottovuoto, per ottenere risultati apprezzabili.
È importante mantenere bassi i costi di produzione e fare in modo che essi stessi siano a basso impatto ambientale
Non esistono materiali naturali in grado di superare il cosiddettolimite di Robeson(ovvero la massima efficienza possibile in entrambe le capacità, dopodiché al crescere di una l’altra cala) e ci riescono pochissimi materiali sintetici la cui produzione tuttavia è problematica o dispendiosa.
Il Dipartimento di Energia dell’Oak Ridge National Laboratory e l’Università del Tennessee, Knoxville, hanno messo a punto un nuovo materiale che si rivela promettente nel superare questi ostacoli.
L’ossido di carbonio scivola via come in una padella antiaderente
L’idea consiste nell’introdurreatomi di fluoroin una membrana in modo da incrementarne sia la permeabilità che la selettività: il fluoro, oltre che nei dentifrici, è comunemente usato per la produzione delTeflondelle pentole antiaderenti e mostra caratteristiche di attrazione nei confronti del diossido di carbonio.
I ricercatori sono riusciti a creare un polimero basato sul fluoro facendo uso disemplici ed economiciprocedimenti chimici e poi in un secondo passaggio lo hanno sottoposto adalte temperatureal fine di incrementarne la porosità.
Si è così ottenutoun materiale in grado di attrarre le molecole di CO2ma dotato nello stesso tempo diun’ampia superficie ultramicroporosache si rivela stabile in condizioni di alte temperature operative, cioè uno scenario realistico per esempio quando si devono catturare i gas dannosi mentre transitano in una canna fumaria.
La CO2 separata dagli altri gas viene raccolta in un collettore mantenuto a bassa pressione
I risultati sono definiti eccezionali dai ricercatori, conporosità e selettività oltre il limite di Robeson, grazie a materiali e procedimenti economici e già ampiamente disponibili. Ulteriori studi permetteranno di comprendere meglio il meccanismo attraverso cui le membrane fluorurate catturano l’ossido di carbonio e di migliorarne ulteriormente le performance, con la prospettiva di applicazioni anche in ambiti e settori del tutto diversi da quello alla base dello studio che ha condotto a questi risultati incoraggianti.
I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivistaChem.
Di Corrado Festa Bianchet
