Realizzato a UniTrieste nuovo catalizzatore per produzione propilene

Roma – Un gruppo di ricerca internazionale ha progettato un nuovo catalizzatore per la produzione di propilene a basso costo, più efficiente e sostenibile, senza necessità di ricorrere alla lavorazione del petrolio grezzo e utilizzando minori quantità di platino, metallo prezioso, molto raro e costoso. Il propilene, essenziale nella produzione di vari prodotti come materie plastiche, fibre, componenti automobilistici e dispositivi elettronici, è considerato una materia prima fondamentale nell’industria. La sua produzione annua ha superato i 160 milioni di tonnellate nel 2023 con una previsione di oltre 200 milioni di tonnellate nel 2030. Lo studio è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica Nature e avrà importanti effetti sul settore industriale. Tra i ricercatori anche Paolo Fornasiero, professore presso il Dipartimento di Scienze chimiche e farmaceutiche dell’Università degli Studi di Trieste, associato all’Istituto di Chimica dei Composti Organometallici (ICCOM-CNR) di Firenze e membro del Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Scienza e Tecnologia dei Materiali (INSTM). La ricerca condotta dal professor Fornasiero e colleghi propone una soluzione concreta per efficientare e migliorare quella che oggi viene considerata una valida alternativa alla produzione di propilene da petrolio grezzo: il processo di “deidrogenazione” (PDH) del propano (componente del gas naturale) che, scindendo i legami tra carbonio e idrogeno, forma propilene liberando idrogeno. Innescata a temperature molto elevate, la deidrogenazione utilizza catalizzatori al platino, metallo facilmente suscettibile ad aggregazione e deterioramento se usato ripetutamente (fenomeno della “sinterizzazione”). Non solo, le alte temperature utilizzate per innescare la reazione comportano – insieme alla produzione di propilene – anche la formazione di depositi di carbonio solido e altri prodotti indesiderati che compromettono il catalizzatore. Il processo risulta, dunque, ancora poco efficiente per colmare il divario tra domanda e offerta di propilene. Paolo Fornasiero, professore dell’Università degli Studi di Trieste, associato all’istituto ICCOM-CNR di Firenze e membro del consorzio INSTM, commenta: “Nella prospettiva di un’economia sempre più sostenibile, meno inquinante ed energivora, il nostro studio suggerisce la possibilità di ridurre notevolmente l’utilizzo del platino, mantenendo o addirittura migliorando le prestazioni, evitando al contempo i processi di disattivazione e rigenerazione del catalizzatore attualmente necessari negli impianti industriali a causa della rapida degradazione degli stessi.” I catalizzatori ottenuti dai ricercatori, incapsulando cluster di platino in opportune zeoliti (minerali dotati di struttura cristallina e microporosa), possono, infatti, mantenere un’elevata attività e selettività per oltre sei mesi nelle condizioni industriali, laddove attualmente i tempi di attività si arrestano a poche settimane. Insieme a un generale efficientamento dei processi, i ricercatori si aspettano vantaggi economici e ambientali importanti, come la riduzione dei costi di gestione e manutenzione dei catalizzatori industriali, la drastica riduzione dei cicli di riattivazione/sostituzione dei catalizzatori, la diminuzione degli scarti e dell’utilizzo di platino. Il gruppo di ricerca internazionale coinvolge, insieme al professor Paolo Fornasiero, i professori Haibo Zhu e Xiaojun Bao e loro collaboratori della Università di Fuzhou (Cina), il professor Jean-Marie Basset presso la King Abdullah University of Science and Technology (Arabia Saudita), con contributi dal Qingyuan Innovation Laboratory (Cina) e dal Dalian Institute of Chemical Physics (Cina). (30Science.com)