Chimica

Dall'aria sottile: un nuovo processo elettrochimico accorcia la strada per catturare e riciclare il CO₂. Gli ingegneri offrono una tecnica promettente per convertire il CO₂ (diossido di carbonio) atmosferico in prodotti di valore commerciale.

Un team di ricerca di U of T Engineering ha sviluppato un nuovo percorso elettrochimico per trasformare il CO₂ in prodotti di valore come il carburante per jet o la plastica. Catturare e riciclare il carbonio direttamente dall'aria. Una tecnologia che potrebbe migliorare significativamente l'economia.

Il dottor Edward (Ted) Sargent, (1) docente presso l'Università di Toronto e direttore del gruppo di ricerca, afferma: “oggi è tecnicamente possibile catturare il diossido di carbonio (CO₂) dall'aria e, attraverso una serie di passaggi, convertirla in prodotti commerciali. La sfida è che ci vuole un sacco di energia per farlo, il che incrementa i costi e riduce l'incentivo. La nostra strategia aumenta l'efficienza energetica globale evitando alcune delle perdite più energivore.”

Estrarre il carbonio dall'aria è una tecnologia emergente. Le aziende mirano a produrre combustibili o plastiche dal carbonio che è già nell'atmosfera, piuttosto che dai combustibili fossili. La compagnia canadese Carbon Engineering, che ha costruito un impianto pilota a Squamish, nella provincia canadese della Columbia Britannica, (2) cattura CO₂ forzando l'aria attraverso una soluzione liquida alcalina. Il CO₂ si dissolve nel liquido, formando una sostanza chiamata carbonato.

Per essere completamente riciclato, il carbonato disciolto viene normalmente trasformato in gas CO₂ e quindi in blocchi chimici che costituiscono la base di combustibili e materie plastiche. Un modo per farlo è aggiungere sostanze chimiche che convertono il carbonato in un sale solido. Questa polvere salina viene quindi riscaldata a temperature superiori ai 900°C per produrre gas CO₂ che può subire ulteriori trasformazioni. L'energia richiesta per questo riscaldamento fa aumentare il costo dei prodotti derivati.

I ricercatori di McMaster eseguono calcoli semplici facendo splendere i pattern luminosi attraverso un cubo traslucido, usando la luce

I ricercatori di McMaster hanno sviluppato una forma di calcolo semplice e altamente innovativa facendo brillare bande modellate di luce e ombra attraverso le diverse sfaccettature di un cubo polimerico e leggendo i risultati combinati che emergono. Il materiale nel cubo legge e reagisce intuitivamente alla luce più o meno allo stesso modo in cui una pianta si rivolge al sole o una seppia cambierebbe il colore della sua pelle.

Gli scienziati sono studenti laureati in chimica sotto la supervisione della dottoressa Kalai Saravanamuttu, (1) professoressa associata di chimica e biologia chimica il cui laboratorio si concentra su idee ispirate a sistemi biologici naturali. Il team ha utilizzato il nuovo processo per eseguire semplici domande di addizione e sottrazione.

La professoressa Kalai Saravanamuttu spiega: “Questi sono materiali autonomi che rispondono agli stimoli e fanno operazioni intelligenti. Siamo molto entusiasti di poter aggiungere addizioni e sottrazioni in questo modo e stiamo pensando a modi per svolgere altre funzioni computazionali.”

Il lavoro dei ricercatori, pubblicato sulla rivista Nature Communications, (2) rappresenta una forma completamente nuova di calcolo che promette funzioni complesse e utili ancora da immaginare, possibilmente organizzate lungo le strutture delle reti neurali. La forma di calcolo è altamente localizzata, non ha bisogno di alimentazione e funziona completamente all'interno dello spettro visibile.

La tecnologia fa parte di una branca della chimica chiamata dinamica non lineare e utilizza materiali progettati e realizzati per produrre reazioni specifiche alla luce.