Conoscenza nanoscopica per le emissioni zero
Materiali catalitici indagati nel dettaglio daranno vita a carburanti più efficienti
a L’obiettivo di limitare le emissioni inquinanti, anche attraverso una drastica riduzione dell’utilizzo dei combustibili fossili, è stato messo nero su bianco dall’accordo sul clima di Parigi. Un’intesa che, da un altro punto di vista, comporta una forte necessità di investire in combustibili alternativi e a basso impatto ambientale. Dal momento che il mondo continuerà anche in futuro a essere affamato di energia, questo appetito dovrà essere soddisfatto da nuovi vettori energetici.
In questo senso va la ricerca “Nuove strategie catalitiche per la sintesi di alcheni e alcanoli”, che ha vinto l’Eni Award 2016 nella sezione downstream. Un lavoro del team guidato da Johannes Lercher, professore di Chimica e membro del Catalysis Research Institute presso la Technische Universität München (Germania), nonché direttore dell’Institute for Integrated Catalysis del Pacific Northwest National Laboratory di Richland (Usa). Al centro dello studio ci sono i catalizzatori, ovvero materiali che servono ad accelerare le reazioni chimiche e a farle avvenire con modalità e velocità industrialmente interessanti. In particolare, l’approccio utilizzato da Lercher è caratterizzato dall’esplorazione degli aspetti fondamentali delle reazioni che avvengono sulla superficie e nei pori dei catalizzatori solidi, in modo da migliorarne le prestazioni ed esplorare anche nuovi percorsi di reazione. Tutto questo attraverso l’ausilio di metodi chimico-fisici avanzati: «Il lavoro affronta sfide fondamentali per i processi su larga scala nelle industrie petrolifera e petrolchimica. L’applicazione di questi risultati può essere utilizzata per migliorare la produzione di olefine leggere dal metanolo, ma anche per sviluppare metodi per sintetizzare componenti ad alto numero di ottano da olefine leggere e alcani o per ricavare etilene da etano in maniera più selettiva ed energeticamente efficiente. Come obiettivo a lungo termine stiamo lavorando su come rendere possibile un futuro a emissioni zero con la produzione decentrata dell’energia da rifiuti e fonti rinnovabili. Anche la ricerca in cui siamo stati impegnati è correlata al forte impegno di sviluppare progressi fondamentali in questa sfida, così da ridurre in futuro al minimo l’impatto ambientale», spiega lo stesso Lercher. Ad esempio, sono stati messi a punto catalizzatori capaci di estrarre uno dei combustibili più importanti per la rivoluzione energetica, l’idrogeno, direttamente dall’etano, con risultati estremamente incoraggianti.
Il team di ricercatori è riuscito anche a mettere a punto un catalizzatore zeolitico, in grado di sfruttare le particolarità nella struttura di un minerale, la mordenite. A dimostrazione che la conoscenza nanoscopica delle strutture dei materiali catalitici solidi è una delle chiavi per rendere possibile la produzione futura di carburanti a basso impatto ambientale.