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Un percorso più economico per produrre prodotti chimici dalla CO2
Una startup chiamata Luce liquida ha sviluppato un processo elettrochimico per utilizzare l'anidride carbonica di scarto come ingrediente di partenza per i prodotti chimici. L'azienda afferma che il suo metodo è significativamente più economico rispetto ai metodi convenzionali per convertire la CO2 in sostanze chimiche.
Convertitore di CO2: Liquid Light afferma che la sua cella prototipo, con due piastre metalliche quadrate distanziate di pochi pollici, può produrre glicole etilenico dall'anidride carbonica.
La società con sede a Monmouth, nel New Jersey, ha annunciato la scorsa settimana di aver costruito un prototipo in grado di produrre glicole etilenico da anidride carbonica, elettricità e una fonte di idrogeno, come l'acqua. Liquid Light stima che la produzione di una tonnellata della sostanza chimica richiederebbe 125 dollari di anidride carbonica, rispetto a più di 600 dollari per materie prime tradizionali come petrolio o gas naturale. La società suggerisce che un produttore di sostanze chimiche potrebbe ottenere anidride carbonica utilizzando le tecniche di separazione esistenti sui gas delle ciminiere da una caldaia o un generatore di fabbrica.
La tecnologia di Liquid Light utilizza catalizzatori ed elettricità. In una fase iniziale, un elettrodo ricoperto di catalizzatore produce una molecola di ossalato a due atomi di carbonio dalle molecole di anidride carbonica. Catalizzatori separati quindi guidano le reazioni per formare glicole etilenico, una sostanza chimica industriale ampiamente utilizzata e un precursore della fibra di poliestere e delle bottiglie di plastica.
Il vantaggio principale del processo di Liquid Light sono i suoi costi potenzialmente inferiori delle materie prime. Se l'elettricità è fornita da gas naturale, nucleare o fonti rinnovabili, il processo di Liquid Light potrebbe anche avere emissioni di carbonio inferiori rispetto ai metodi convenzionali, afferma la società.
L'uso di catalizzatori per convertire la CO2 in prodotti chimici e combustibili è diventato un'area di ricerca attiva, ma deve affrontare ostacoli tecnici. Ad esempio, le reazioni devono essere eseguite in modo più rapido ed efficiente di quanto sia attualmente possibile (vedi 2-into-liquid-fuel-with-help-from-a-volcano/'>L'azienda trasforma la CO2 in carburante liquido, con l'aiuto di un vulcano). Un'altra barriera è economica, dice Joel Rosenthal , un assistente professore all'Università del Delaware che ha studiato la conversione catalitica dell'anidride carbonica, perché alimentare le reazioni richiede grandi quantità di elettricità.
Inoltre, i catalizzatori metallici spesso producono più prodotti dall'anidride carbonica. Ad esempio, il processo può produrre monossido di carbonio e metano ed è costoso separarli. Il lavoro di Liquid Light è impressionante, afferma Rosenthal, perché sembra essere in grado di produrre una sostanza chimica di valore commerciale senza generare prodotti extra indesiderati. Se riescono a produrre glicole etilenico dalla CO2 in modo selettivo con una cinetica competente e senza usare una tonnellata di energia, questo è potenzialmente un grosso problema, dice.
Liquid Light non rivelerà quale catalizzatore utilizza per la conversione della CO2, tranne per dire che è a basso costo, è stabile nel tempo e che la reazione richiede relativamente poca elettricità. La sua cella prototipo è realizzata con due piastre metalliche quadrate larghe circa un metro e a pochi pollici di distanza. Per produrre su larga scala, molte di queste celle sarebbero collegate, proprio come è progettato uno stack di celle a combustibile. L'azienda, che annovera BP Ventures come investitore, intende condurre prove con un partner industriale nei prossimi due o tre anni.
Il metodo di produzione elettrochimica di Liquid Light per i prodotti chimici sarebbe un interessante sostituto degli attuali metodi a base di petrolio, in particolare per i prodotti chimici con ossigeno, afferma Gary Dirks , ex dirigente della BP e consulente scientifico di Liquid Light. Si ottengono prodotti che non sono facili da ottenere dagli idrocarburi a base di petrolio in un processo molto più semplice ea costi inferiori, afferma.
In futuro, le fonti di energia rinnovabile, come il solare e l'eolico, potrebbero alimentare la conversione elettrochimica dell'anidride carbonica in prodotti chimici e combustibili, il che significa che la produzione di tali prodotti sarebbe carbon neutral o carbon negative, afferma Tommaso Jaramillo , professore alla Stanford University e ricercatore sulla conversione elettrocatalitica dell'anidride carbonica in combustibili. E, sottolinea, le tecnologie elettrochimiche sono già utilizzate su larga scala.