Inquinamento, rifiuti industrial possono decomporre i “refrigeranti”

Roma – È stata sviluppata una tecnologia per decomporre i refrigeranti, un gas serra 1.300 volte più potente dell’anidride carbonica, utilizzando rifiuti industriali difficili da gestire. Il team di ricerca del dott. Ryi, Shin-kun presso l’Hydrogen Convergence Materials Lab del Korea Institute of Energy Research (KIER) ha sviluppato con successo un catalizzatore da rifiuti industriali noti come “fango rosso”, un sottoprodotto della produzione di alluminio. Questo catalizzatore può decomporre il refrigerante HFC-134a, comunemente utilizzato in elettrodomestici come condizionatori e frigoriferi, con un’efficienza del 99 per cento. I risultati degli studiosi sono stati pubblicati sul “Journal of Industrial and Engineering Chemistry”.A causa della sua elevata alcalinità e del contenuto di metalli pesanti, il fango rosso pone notevoli problemi di inquinamento del suolo e delle acque. Nel frattempo, il refrigerante HFC-134a, utilizzato nei condizionatori d’aria e nei sistemi di refrigerazione, viene elaborato dalle aziende di trattamento dei gas di scarico secondo le leggi pertinenti. Viene trattato principalmente tramite combustione. Tuttavia, la combustione genera inquinanti secondari come gli ossidi di azoto e la decomposizione ad alta temperatura tramite plasma richiede costi energetici e di apparecchiature significativi. Inoltre, all’aumentare delle dimensioni del reattore, l’efficienza diminuisce. Pertanto, è necessaria una tecnologia in grado di eliminare stabilmente i refrigeranti a basse temperature con una generazione minima di inquinanti. Per superare queste limitazioni, il team di ricerca ha sviluppato una tecnologia di decomposizione catalitica che può funzionare a temperature inferiori rispetto ai metodi di combustione e al plasma. Si sono concentrati sul fatto che i vari componenti metallici nel fango rosso, come ferro e alluminio, possono interagire per formare un catalizzatore potente e stabile per la decomposizione del refrigerante. Per migliorare ulteriormente le prestazioni di decomposizione, il team di ricerca ha impiegato un semplice processo di trattamento termico per indurre interazioni tra componenti di calcio (Ca), silicio (Si) e alluminio (Al), formando un materiale composito di alluminato tricalcico (C3A) e gehlenite (C2S). Questi materiali, utilizzati per aumentare la resistenza del cemento, rafforzano il legame delle particelle del catalizzatore e aumentano l’area superficiale di reazione, migliorando così le prestazioni di decomposizione. Inoltre, il fluoruro di idrogeno (HF) prodotto durante la decomposizione di HFC-134a reagisce con l’ossido di calcio (CaO) per formare fluoruro di calcio (CaF2). Il fluoruro di calcio chimicamente stabile forma una pellicola sottile sulla superficie del catalizzatore, agendo come uno scudo protettivo per impedire la disattivazione e proteggere il catalizzatore. Il catalizzatore sviluppato dal team di ricerca ha dimostrato eccellenti prestazioni di decomposizione del refrigerante, mantenendo un elevato tasso di decomposizione di oltre il 99 per cento per 100 ore. Inoltre, può essere prodotto a una velocità di 1 chilogrammo all’ora tramite semplici processi di essiccazione e macinazione su scala di laboratorio.(30Science.com)