[06/02/2013] News
Dai ricci di mare il trucco per rendere innocua la CO2? Potrebbe rivoluzionare la tecnologia Ccs
Le larve di ricci utilizzano nanoparticelle di nickel per catturare la CO2 e trasformarla in guscio e spine
Un team di ricercatori britannici dell'università di Newcastle ha scoperto che, in presenza di un catalizzatore di nichel, la CO2 può essere rapidamente e comodamente resa innocua e trasformata in solido carbonato di calcio ed hanno scoperto anche che è proprio quello che fanno i ricci di mare per costruire il loro guscio e le loro spine.
Ogni anno le attività antropiche emettono in media 33,4 miliardi di tonnellate di CO2, circa il 45% delle quali resta nell'atmosfera. Il carbonato di calcio, o gesso, costituisce circa il 4% della crosta terrestre ed è un serbatoio di carbonio pari a circa 1,5 milioni di miliardi di tonnellate di CO2. E' i principale componente di conchiglie di organismi marini, chiocciole, ostriche, gusci di uova ed è un minerale assolutamente stabile, ampiamente utilizzato per produrre cemento ed altri materiali edili ed anche negli ospedali per fare calchi in gesso.
La ricerca (Nickel nanoparticles catalyse reversible hydration of carbon dioxide for mineralization carbon capture and storage), pubblicata su Catalysis Science and Technology, potrebbe rivoluzionare le tecnologie, sperimentali, costose e molto contestate, di carbon capture and storage (Ccs), che attualmente prevedono il confinamento geologico, permettendo così di ridurre in modo significativo le emissioni di CO2 - il gas serra chiave responsabili del cambiamento climatico.
Lidija Siller, un fisico e reader in nanoscale technology alla Newcastle University, spiega che la scoperta è avvenuta per caso: «Stavamo cercando di capire in dettaglio la reazione dell'acido carbonico - che è ciò che succede quando la CO2 reagisce con l'acqua - e avevamo bisogno di un catalizzatore per accelerare il processo. Allo stesso tempo, stavo guardando come gli organismi assorbono CO2 nei loro scheletri e in particolare il riccio di mare che converte la CO2 in di carbonato di calcio. Quando abbiamo analizzato la superficie delle larve riccio, sul loro esoscheletro abbiamo trovato un'alta concentrazione di nichel. Prendendo nanoparticelle nichel che non hanno una grande superficie, le abbiamo aggiunte al test dell'acido carbonico e il risultato è stato la completa rimozione della CO2».
I ricci di mare potrebbero quindi aver fornito una soluzione alternativa agli attuali costosi e problematici progetti Ccs: convertire la CO2 in calcio o carbonato di magnesio invece che stoccarla nel sottosuolo e sotto gli oceani da dove potrebbe sempre fuoriuscire per un qualche incidente. L'altro principale autore dello studio, Gaurav Bhaduri, che ha un dottorato di ricerca alla School of chemical engineering and advanced materials di Newcastle, sottolinea che «Un modo per farlo è quello di utilizzare un enzima chiamato anidrasi carbonica. Tuttavia, l'enzima è inattivo in condizioni acide e poiché uno dei prodotti della reazione è l'acido carbonico, questo significa che l'enzima è efficace solo per un tempo molto breve e rende il processo molto costoso. La bellezza di un catalizzatore di nichel è che continua a funzionare indipendentemente dal pH e che, per le sue proprietà magnetiche, può essere nuovamente catturato e riutilizzato più volte. E' anche molto economico: 1.000 volte meno dell'enzima, e il sottoprodotto, il carbonato, è utile e non dannoso per l'ambiente. Quel che offre la nostra scoperta è una vera opportunità per le industrie, quali centrali elettriche e gli impianti di trasformazione chimica, di catturare tutte le loro emissioni di CO2 prima che raggiungano l'atmosfera e stoccarle in un prodotto sicuro, stabile e utile».
Il processo sviluppato dal team di Newcastle comporta il passaggio dei gas emessi attraverso ciminiere con una colonna d'acqua ricca di nano-particelle di nichel e recuperare il carbonato di calcio solido che precipita sul fondo. La Siller spiega: «Si tratta di un sistema semplice. Fai passare una bolla di CO2 attraverso l'acqua nella quale ci sono nanoparticelle di nichel e ci intrappoli molto più carbonio di quanto farebbe normalmente, e quindi può facilmente trasformarsi in carbonato di calcio. Sembra troppo bello per essere vero, ma funziona. La cattura e la rimozione della CO2 dalla nostra atmosfera è uno dei dilemmi più urgenti del nostro tempo. Il nostro processo non potrebbe funzionare in ogni situazione: per esempio non può essere montato sul tubo di scarico di un'auto, ma è una soluzione efficace ed a basso costo che potrebbe essere disponibile in tutto il mondo per ad alcune delle nostre industrie più inquinanti che hanno un impatto significativo sulla riduzione dell'inquinamento atmosferico CO2». Il team ha brevettato il processo ed è adesso in cerca di un investitore per portarlo avanti.