Un gruppo di ricercatori dell’Università di Nottingham ha sviluppato un materiale innovativo in grado di convertire l’anidride carbonica in metanolo sfruttando l’energia solare.
Questa scoperta potrebbe aprire la strada alla creazione di nuovi carburanti ecologici e contribuire a ridurre le emissioni di carbonio nell’atmosfera.
I ricercatori dell’Università di Nottingham sono riusciti a trasformare con successo l’anidride carbonica in metanolo, irraggiando la luce solare su singoli atomi di rame depositati su un materiale attivato dalla luce, aprendo la strada alla creazione di nuovi carburanti ecologici.
Il team internazionale di ricercatori provenienti dalla School of Chemistry dell’Università di Nottingham, dall’Università di Birmingham, dall’Università del Queensland e dall’Università di Ulm ha pubblicato la ricerca sulla rivista Sustainable Energy & Fuels del Royal Society of Chemistry.
Gli atomi di rame sono inseriti all’interno della struttura nanocristallina, consentendo agli elettroni di muoversi dal nitruro di carbonio all’anidride carbonica, un passaggio essenziale nella produzione di metanolo dall’anidride carbonica sotto l’influenza dell’irradiazione solare.
Nella fotocatalisi, la luce viene irradiata su un materiale semiconduttore che eccita gli elettroni, consentendo loro di viaggiare attraverso il materiale per reagire con l’anidride carbonica e l’acqua, producendo una varietà di prodotti utili, tra cui il metanolo, che è un carburante ecologico. Nonostante i progressi recenti, questo processo soffre di una mancanza di efficienza e selettività.
Anche se è possibile convertire l’anidride carbonica in prodotti utili, i metodi termici tradizionali si basano sull’idrogeno proveniente dai combustibili fossili. È importante sviluppare metodi alternativi basati sulla fotocatalisi e sull’elettrocatalisi, sfruttando l’energia solare sostenibile e l’abbondanza di acqua onnipresente.
I ricercatori hanno ideato un processo di riscaldamento del nitruro di carbonio, massimizzando le proprietà funzionali di questo materiale per la fotocatalisi.
Questa invenzione rappresenta un passo significativo verso una comprensione approfondita dei materiali fotocatalitici nella conversione dell’anidride carbonica. Apre la strada alla creazione di catalizzatori altamente selettivi e regolabili, dove il prodotto desiderato potrebbe essere impostato controllando il catalizzatore a livello nanometrico.
Questo lavoro è finanziato dal programma EPSRC Grant ’Metal atoms on surfaces and interfaces (MASI) for sustainable future’, che mira a sviluppare materiali catalizzatori per la conversione di tre molecole chiave - anidride carbonica, idrogeno e ammoniaca - cruciali per l’economia e l’ambiente. I catalizzatori MASI sono realizzati in modo efficiente in termini di atomi per garantire l’uso sostenibile degli elementi chimici senza esaurire le scorte di elementi rari e sfruttando al meglio gli elementi abbondanti della Terra, come il carbonio e i metalli di base.
