Carburante per aerei dalla CO2? Gli scienziati sono sempre più vicini, anche grazie ai nuovi catalizzatori

La società moderna ha basato e continua a basare una buon fetta del suo sviluppo sullo sfruttamento dei carburanti fossili. Da diversi anni è chiaro che l'impatto sull'ambiente dei derivati del petrolio è molto forte e la continua immissione di gas serra nell'atmosfera è una delle cause antropiche del riscaldamento globale. Bruciando combustibili di origine fossile vengono rilasciate nell'ambiente grandi quantità di anidride carbonica, che nei millenni era stata intrappolata sotto forma di petrolio e gas naturale nel sottosuolo.

I carburanti carbonio neutrali sono quindi attualmente il santo graal per il trasporto, soprattutto quello aereo, che è responsabile di una buona fetta delle emissioni di CO2. Gli scienziati studiano il tema della produzione di carburanti a partire dalla CO2 catturata dall'atmosfera da anni, ma finalmente ora sembra esserci una strada molto promettente per questa metodologia, che in molti considerano l'unica via percorribile per rendere l'aviazione carbon-neutral, visto che attualmente lo sviluppo di aerei elettrici vede nella bassa densità di energia per unità di peso delle batterie un limite difficile da superare.

Catalizzatori Potassio-Ferro- Manganese per convertire la C02 in cherosene

Il processo è quello dell'idrogenazione della CO2 a ottenere molecole più complesse di idrocarburi, come alcani, cicloalcani e olefine, oltre a sottoprodotti come alcool e acidi. Ci sono metodi diretti e indiretti per il processo di idrogenazione. I più promettenti sono quelli che vedono l'utilizzo di catalizzatori a base ferrosa e proprio da qui arriva la novità.

La scoperta degli scienziati dell'Università di Oxford, riportata su Nature, risiede in un metodo di produzione di una classe di catalizzatori Potassio-Ferro- Manganese (Fe–Mn–K) tramite il processo Organic-Combustion Method (OCM). Da un lato la produzione dei catalizzatori è abbastanza semplice e può essere portata a termine in una soluzione di acido citrico, dall'altro i catalizzatori stessi hanno dimostrato buone rese e buona selettività nel processo di idrogenazione della CO2, in condizioni di pressione e temperatura abbastanza normali per i tradizionali processi industriali.

Gli scienziati hanno ottenuto una conversione della CO2 in composti utilizzabili come carburante pari al 38,2%, contro rese del 28,6% nelle reazioni portate a termine con catalizzatori della stessa classe prodotti con metodi tradizionali. Gli scienziati hanno rilevato anche una migliore selettività nella produzione di idrocarburi C8–C16 (in cui il numero indica la lunghezza della catena di atomi di carbonio), quelli utilizzati come Jet Fuel.

Al momento le reazioni sono state portate a termine in laboratorio su piccole quantità, ma gli scienziati stimano possano scalare su quantitativi maggiori in modo più semplice rispetto ai metodi precedenti.

Questi studi sulla conversione dell'anidride carbonica in carburante potrebbero aprire finalmente la strada a un'economia circolare anche nel mondo dei trasporti, in particolare quelli per via aerea, permettendo di diminuire in modo efficace l'impronta ambientale delle emissioni di gas serra. Per compensare le emissioni di CO2 si è parlato molto di tecnologie di intrappolamento del biossido di carbonio, ma trovare un modo per riutilizzarlo direttamente e portare (alla lunga naturalmente) a un 'bilancio zero' in termini di immissione di anidride carbonica nell'ambiente potrebbe essere un passo importante.

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Naturalmente di tratta di processi che richiedono energia ed è fondamentale che anche la produzione di energia elettrica e dell'idrogeno necessario per il processo di idrogenazione siano a emissioni zero affinché il bilancio possa stare in piedi. Ma la strada tracciata è certamente interessante.