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Il ricercatore dimostra come aspirare il carbonio dall'aria, ricavarne delle cose
Un nuovo metodo per prelevare l'anidride carbonica direttamente dall'aria e convertirla in ossigeno e fibre di carbonio su nanoscala potrebbe portare a un modo economico per realizzare un prezioso materiale da costruzione e potrebbe persino fungere da arma contro il cambiamento climatico.
Le fibre in questa immagine al microscopio sono fatte di carbonio, prodotto tramite un nuovo metodo che rimuove anche l'anidride carbonica dall'aria.
Le fibre di carbonio vengono sempre più utilizzate come materiale strutturale nei settori aerospaziale, automobilistico e di altro tipo, che ne apprezzano la resistenza e la leggerezza. Gli attributi utili delle fibre di carbonio, che includono anche la conduttività elettrica, sono migliorati su scala nanometrica, afferma Stuart luce , professore di chimica alla George Washington University. Il problema è che è molto costoso produrre fibre di carbonio, tanto meno nanofibre. Licht dice del suo gruppo recentemente dimostrato La tecnologia, che cattura l'anidride carbonica dall'aria e utilizza un processo elettrochimico per convertirla in nanofibre di carbonio e ossigeno, è più efficiente e potenzialmente molto più economica rispetto ai metodi esistenti.
Ma è più di un modo più semplice e meno costoso per realizzare un prodotto di alto valore. È anche un mezzo per immagazzinare e sequestrare l'anidride carbonica in modo utile, stabile e compatto, afferma Licht. Sottolinea che se il processo è alimentato da energia rinnovabile, il risultato è una netta rimozione di anidride carbonica dall'atmosfera. In una recente dimostrazione, il suo gruppo ha usato a sistema di energia solare concentrato unico , che utilizza la luce solare infrarossa e la luce visibile per generare la grande quantità di calore necessaria per eseguire la reazione desiderata.
Il processo richiede carbonato di litio fuso, con un altro composto, l'ossido di litio, disciolto in esso. L'ossido di litio si combina con l'anidride carbonica nell'aria, formando più carbonato di litio. Quando la tensione viene applicata su due elettrodi immersi nel carbonato fuso, la reazione risultante produce ossigeno, carbonio (che si deposita su uno degli elettrodi) e ossido di litio, che possono essere utilizzati per catturare più anidride carbonica e riavviare il processo.
I ricercatori hanno dimostrato la capacità di realizzare una varietà di forme e diametri di nanofibre differenti regolando condizioni di crescita specifiche, come la quantità di corrente applicata in punti specifici del tempo e la composizione dei vari ingredienti utilizzati nel processo. Hanno anche dimostrato di poter creare fibre molto uniformi. Licht afferma che i meccanismi alla base della formazione delle fibre devono ancora essere compresi meglio ed è fiducioso che il gruppo possa continuare a sviluppare un maggiore controllo sulla natura delle fibre che produce.
Per quanto riguarda il potenziale di riduzione delle emissioni della tecnologia, i ricercatori sono ottimisti. Calcolano che data un'area inferiore al 10 percento delle dimensioni del deserto del Sahara, il metodo potrebbe rimuovere abbastanza anidride carbonica per far tornare i livelli atmosferici globali ai livelli preindustriali entro 10 anni, anche se continuiamo a emettere gas serra a una velocità elevata durante quel periodo.
Naturalmente, ciò richiederebbe un enorme aumento della domanda di nanofibre di carbonio. Licht crede che le proprietà del materiale, in particolare il fatto che sia così leggero e anche molto resistente, stimoleranno un uso sempre maggiore man mano che i costi diminuiranno, e pensa che il suo nuovo processo possa aiutare in questo. Immagina che i compositi in fibra di carbonio alla fine sostituiscano acciaio, alluminio e persino cemento come materiale da costruzione, dice. A quel punto, potrebbe esserci un uso sufficiente di questo che in realtà agisce come un deposito significativo di carbonio.