Scoperto all’Università di Udine un nuovo “convertitore chimico” (catalizzatore) in grado di trasformare, a basse temperature e con una sola operazione, il metano in metanolo, un carburante liquido, facilmente trasportabile e più sostenibile. Il metano è uno dei principali componenti del gas naturale e ha un potente effetto “serra” incidendo sul riscaldamento globale. Il metanolo invece è liquido, più facilmente trasportabile ed è uno dei prodotti chimici più versatili per la transizione verso un futuro energetico più sostenibile. È anche utilizzato nell’ambito della produzione chimica industriale oltre che come carburante nel settore energetico. Ma oltre al metano fossile, sempre più strategico è il ruolo del biometano il cui impatto ambientale è praticamente azzerato.
Il catalizzatore è stato messo a punto dal Gruppo di catalisi per l’ambiente e l’energia del Dipartimento Politecnico di ingegneria e architettura dell’Ateneo friulano. Hanno collaborato alla scoperta due centri di ricerca americani, il Brookhaven National Laboratory di New York e l’Ames National Laboratory dello Iowa, e lo spagnolo Istituto de Catálisis y Petroleoquímica del Consiglio nazionale delle ricerche di Madrid.
Il processo di trasformazione diretta del metano in metanolo realizzato in questo studio funziona a bassa temperatura e produce esclusivamente metanolo senza ulteriori sottoprodotti. È un importante contributo rispetto ai processi convenzionali più complessi, e più costosi che, in genere, richiedono reazioni separate, ciascuna in condizioni diverse e a temperature molto più elevate. Al momento il processo è stato studiato su scala di laboratorio in condizioni ideali; necessita ancora di studio per lo sviluppo in condizioni reali su scala industriale.
Visto il carattere fortemente innovativo della scoperta gli autori hanno depositato assieme ai colleghi americani anche domanda di brevetto internazionale in previsione di potenziali utilizzi industriali. La ricerca è stata pubblicata dalla rivista scientifica Journal of the American Chemical Society (JACS), che le ha dedicato la copertina.
«Si tratta – spiega Sara Colussi, del Gruppo di catalisi per l’ambiente e l’energia dell’Ateneo friulano – di un passo avanti in quella che viene definita una “dream reaction”, che permette lo sfruttamento del metano, disponibile nel gas naturale anche in aree dove non esistono infrastrutture per il suo trasporto, trasformandolo in una molecola più versatile quale il metanolo. Il nostro gruppo di ricerca ha sfruttato le competenze sviluppate in quasi dieci anni di studio su catalizzatori a base di palladio preparati con procedimenti chimici sostenibili e in grado di operare in condizioni particolarmente vantaggiose. La ricerca in collaborazione con i colleghi dei diversi laboratori ora prosegue – sottolinea Colussi – con l’ottimizzazione del sistema sia dal punto di vista del materiale, compito del nostro gruppo di ricerca, che del processo, con l’obiettivo di migliorare la resa della reazione per renderla industrialmente competitiva».
Non solo: a differenza del metano liquido (GNL) oggi sempre più utilizzato nell’autotrazione che necessita di serbatoi criogenici per conservarlo allo stato liquido, il metanolo può essere utilizzato in normali serbatoi allo stato liquido a temperatura ambiente, similmente al gasolio, aprendo interessanti scenari di impiego nell’autotrazione pesante e anche leggera.
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