Gli ingegneri dell'Università del Delaware (UD) hanno dimostrato un modo per catturare efficacemente il 99% dell'anidride carbonica dall'aria utilizzando un nuovo sistema elettrochimico alimentato dall'idrogeno.
Si tratta di un passo importantissimo per rimuovere la CO2, e potrebbe avvicinare al mercato delle celle a combustibile più ecologiche. Il gruppo del professor Yushan Yan ha pubblicato giusto ieri questa nuova tecnica su Nature Energy.
Tecnologia delle celle a combustibile con un'efficienza rivoluzionaria, o meccanismo per rimuovere la CO2?
Le celle a combustibile usano sostanze chimiche per generare elettricità. Possono essere utilizzate in automobili che funzionano con idrogeno o un'altra fonte di energia pulita. Yan lavora da tempo per migliorare le celle a combustibile a membrana a scambio di idrossido (HEM), una soluzione economica ed ecologica.
Ma c’è un problema: le celle a combustibile HEM sono estremamente sensibili alla CO2 nell'aria. In sostanza, l'anidride carbonica rende difficile la “respirazione” di una cella a combustibile HEM, riducendone prestazioni ed efficienza fino al 20%.
Come fare? È un problema che perdura da oltre 15 anni.
C’è un “effetto collaterale” positivo importantissimo
Alcuni anni fa, i ricercatori si sono resi conto che questo svantaggio potrebbe effettivamente essere una soluzione. Una soluzione per rimuovere l'anidride carbonica.
"Quando abbiamo studiato meglio il meccanismo, ci siamo resi conto che le celle a combustibile riuscivano a catturare e rimuovere quasi ogni frammento di anidride carbonica che entrava in esse", dice Brian Setzler, co-autore del paper.
Non è una cosa buona per la cella a combustibile, ma per un separatore di anidride carbonica potrebbe essere fantastico.
"Abbiamo scoperto che il nostro approccio è molto efficace. Possiamo rimuovere il 99% dell'anidride carbonica dall'aria in solo un passaggio con la giusta configurazione", ha affermato Yan.
Come hanno fatto?
In sintesi, gli scienziati sono stati in grado di incorporare la fonte di energia della tecnologia elettrochimica all'interno della membrana di separazione. Era necessario “cortocircuitare” internamente il dispositivo.
"Era rischioso, ma siamo riusciti a controllare questa cella a combustibile in cortocircuito tramite l'idrogeno. E utilizzando questa membrana interna in cortocircuito elettrico, siamo stati in grado di eliminare i componenti ingombranti, come piastre bipolari, collettori di corrente o qualsiasi cavo elettrico in genere trovato in una pila di celle a combustibile", dice Lin Shi, un altro degli autori.
I risultati del team di ricerca hanno mostrato che una cella elettrochimica di 5cm per 5cm (2 pollici per 2 pollici) potrebbe rimuovere continuamente circa il 99% dell'anidride carbonica presente nell'aria a una velocità di circa due litri al minuto. Un primo prototipo di dispositivo a spirale delle dimensioni di una lattina da 33cl (12 once) è in grado di filtrare 10 litri di aria al minuto e di rimuovere il 98% dell'anidride carbonica, hanno affermato i ricercatori.
Possibili applicazioni per rimuovere la CO2
L'invenzione è attualmente testata su piccola scala in laboratorio, secondo Setzler, e sarà scalata per un'applicazione automobilistica. Il dispositivo avrebbe dimensioni ridottissime e potrebbe essere usato anche per rimuovere altrove la CO2, ad esempio in aeroplani ed edifici.
"Abbiamo alcune idee per una tabella di marcia a lungo termine che può davvero aiutarci a raggiungere il traguardo", ha affermato Setzler.
Incrocio le dita!
