SCIENZE

Una “coperta” per ridurre l’inquinamento e immagazzinare energia

ROMA. Una nuova ricerca dell’Istituto officina dei materiali del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Iom) ha scoperto un nuovo sistema modello per la produzione di materiali innovativi utilizzabili in svariati ambiti, dalla chimica verde ai processi industriali.

Siamo nel campo della chimica di confinamento, nella quale si studia la possibilità di accelerare alcune reazioni tra elementi imprigionati tra due strati, un substrato metallico e una cosiddetta “coperta“. Attraverso questa disciplina si prova a trovare la soluzione per dei più grandi problemi ambientali che affligge la società d’oggi, ossia l’inquinamento. E di trasformare tale fenomeno in energia da immagazzinare e sfruttare. Lo studio è stato pubblicato su Chemical Science.

Un'elaborazione grafica della cosidetta "coperta" (CNR)
Un’elaborazione grafica della cosidetta “coperta” (CNR)

Federica Bondino, coordinatrice del team di ricerca Cnr-Iom , ha dichiarato: “In generale, cambiando i materiali che compongono il substrato e la coperta, si modificano le reazioni che avvengono tra gli elementi intrappolati. La novità dello studio condotto dal gruppo della linea di luce di sincrotrone ‘Bach’ del Cnr-Iom sta nella scelta dei materiali bidimensionali (ovvero dello spessore di un solo atomo) per la progettazione della coperta”

Nello specifico i ricercatori, in collaborazione con Elettra Sincrotrone, centro di ricerca internazionale situato a Trieste, si sono occupati di indagare quello che accade imprigionando delle molecole di ossido di carbonio (CO) tra un substrato di platino e una coperta monostrato di atomi di boro, azoto e carbonio. “Si è dimostrato che grazie alla presenza della coperta, è possibile avere sulla superficie del platino a temperatura ambiente un numero di molecole di CO molto più alto di quello che si riesce ad avere senza coperta. Infatti la coperta funge da barriera e impedisce alle molecole imprigionate di scappare”, ha evidenziato la Dottoressa Bondino. “Inoltre abbiamo anche visto che utilizzando come coperta del platino un materiale ibrido formato da atomi diversi (azoto, boro e carbonio) e scaldando questo sistema dopo aver imprigionato il CO, si originano delle nuove reazioni chimiche tra il CO e la coperta, grazie alle proprietà catalitiche del platino. Abbiamo quindi dimostrato che è possibile creare dei nanoreattori su misura, combinando le proprietà catalizzatrici del substrato con una coperta che ha varie funzioni, di catalisi, di protezione e di barriera”.

Auto Elettrica
Auto elettrica (Pixabay)

Questi nanoreattori, in questo caso specifico attraverso la reazione tra il platino e l’ossido di carbonio, saranno in grado di rompere legami atomici e formarne di nuovi per trasformare i gas di scarico delle automobili in prodotti meno tossici e meno inquinanti, migliorando la qualità dell’aria. Inoltre sarà possibile impiegare questo modello nella progettazione di celle a combustibile sulle autovetture oppure per immagazzinare energie rinnovabili all’interno delle batterie dei veicoli elettrici.

Igor Píš, ricercatore di Cnr-Iom e Elettra ha concluso affermando che: “In generale attraverso il modello elaborato si potranno ottimizzare molti processi chimici industriali, ad esempio per produrre gas idrogeno o idrocarburi da utilizzare come combustibili“.

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