Sviluppato sistema di cattura del carbonio a base di acqua

Roma – Un sistema di cattura del carbonio, più ecosostenibile ed efficiente, basato su molecole chiamate chinoni, disciolte in acqua. E’ quanto sviluppato da un team di ricercatori guidato dalla Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS), che ha pubblicato i propri risultati su Nature Chemical Engineering. I chinoni sono molecole organiche piccole e abbondanti presenti sia nel petrolio greggio che nel rabarbaro, in grado di convertire, intrappolare e rilasciare CO2 dall’atmosfera più volte. Attraverso esperimenti di laboratorio, il team di Harvard sapeva che i chinoni intrappolano il carbonio in due modi distinti. Questi due processi avvengono simultaneamente, ma i ricercatori non erano sicuri del contributo di ciascuno alla cattura complessiva del carbonio, come se il loro dispositivo elettrochimico sperimentale fosse una scatola nera. Uno dei modi in cui i chinoni disciolti intrappolano il carbonio è una forma di cattura diretta, in cui i chinoni ricevono una carica elettrica e subiscono una reazione di riduzione che conferisce loro affinità per la CO2. Il processo consente ai chinoni di attaccarsi alle molecole di CO2, dando origine a complessi chimici chiamati addotti chinone-CO2. L’altro modo è una forma di cattura indiretta in cui i chinoni sono caricati e consumano protoni, il che aumenta il pH della soluzione. Ciò consente alla CO2 di reagire con il mezzo ora alcalino per formare composti di bicarbonato o carbonato. I ricercatori hanno ideato due metodi sperimentali in tempo reale per quantificare ciascun meccanismo. Nel primo, hanno utilizzato elettrodi di riferimento per misurare le differenze di firma di tensione tra i chinoni e gli addotti chinone-CO2 risultanti. Nel secondo, hanno utilizzato la microscopia a fluorescenza per distinguere tra sostanze chimiche ossidate, ridotte e addotte e ne hanno quantificato le concentrazioni a risoluzioni temporali molto rapide. Ciò è stato possibile perché hanno scoperto che i composti coinvolti nella cattura del carbonio mediata da chinone hanno firme di fluorescenza uniche. La ricerca ha permesso di svelare il pieno potenziale del sistema di cattura a base di chinoni e ha fornito gli strumenti per adattare la tecnologia a diverse applicazioni industriali. (30Science.com)