Le microsfere di carbonio di dimensioni dell'ordine del miliardesimo di metro sono dotate di una superficie porosa in grado di catturare le molecole di CO2 (Credit: Università di Swansea)
È all’apparenza una piccola scoperta, ma le conseguenze sul piano pratico possono rivelarsi importanti. Siano parlando di una nuova tecnica per la produzione di microsfere di carbonio.
Queste strutture dell’ordine dei micrometri o addirittura nanometri (rispettivamente un milionesimo e un miliardesimo di metro) sono impiegate nei sistemi di cattura della CO2, evitando così che si disperda nell’ambiente, ma anche in tecniche di produzione, accumulo e stoccaggio di energia elettrica e gas, nonché in altri settori come quello medico dove possono fungere da vettori per il trasporto mirato di medicinali nella zona da curare all’interno del corpo del paziente.
Le attuali tecniche di produzione non sono molto eco-friendly
Il problema è che gli attuali metodi per la realizzazione di queste versatili sferette presentano degli inconvenienti non trascurabili: si tratta infatti di procedimenti costosi e poco pratici, che coinvolgono l’utilizzo di sostanze chimiche e catalizzatori. E questo vale persino quando la materia prima in sé è “verde”, derivata da biomasse di scarto.
I ricercatori dell’Università di Swansea (Galles, Regno Unito) facendo uso di una tecnica collaudata come la deposizione chimica da vapore (o CVD, dall’inglese chemical vapour deposition) hanno sfruttato l’acido piromellitico come fonte sia di ossigeno che di carbonio a temperature comprese fra i 600 e i 900 gradi.
Studiando il modo in cui le microsfere ottenute modificano le proprie capacità di assorbimento delle molecole di CO2 in base a differenti temperature e pressioni, hanno concluso che una temperatura di produzione di 800° dona alle sfere una struttura microporosa con elevata capacità di cattura sia a basse che elevate pressioni atmosferiche.
Il sistema è scalabile e può essere applicato alla produzione industriale
Il nuovo metodo è ecosostenibile poiché non fa uso di sostanze alcaloidi nella produzione o di solventi per la purificazione del materiale o altre sostanze tossiche ed è inoltre un sistema rapido che non necessita di catalizzatori per creare la particolare forma sferica ultraporosa ricercata e si basa su materie prime economiche facilmente reperibili sul mercato.
Per le loro caratteristiche, l’utilizzo delle microsfere di carbonio è allo studio nell’ambito delle batterie e dei supercondensatori, presentando possibili impieghi a beneficio dell’ambiente che vanno oltre la cattura dell’ossido di carbonio.
