I ricercatori DICAM sviluppano un nuovo materiale per purificare i gas e ridurre le emissioni di CO2

Aprile 2019

Un team composto da 3 unità di ricerca, tra cui quella UNIBO composta da Francesco M. Benedetti e Maria Grazia De Angelis del DICAM, ha appena pubblicato gli esiti di un lavoro che presenta una nuova famiglia di materiali per la purificazione di gas e il contenimento delle emissioni di CO₂ in atmosfera.

Il gas naturale e il biogas contengono notevoli quantità di CO₂, che va rimossa prima di poterli utilizzare, sia per motivi economici che ambientali. Le membrane sono filtri che consentono di effettuare questa operazione di separazione in maniera pulita, efficiente e senza la produzione di residui tossici. 
Ora, il team composto da Chimici ed Ingegneri Chimici del DICAM UNIBO, MIT e dell’Accademia Cinese delle Scienze ha sviluppato un nuovo materiale con ottime prestazioni per questo scopo. Il materiale offre prestazioni tali da consentire una riduzione dei consumi energetici e una stabilità eccezionale. Il lavoro è stato pubblicato sulla rivista ad alto impatto Advanced Materials.

“Questi nuovi materiali possono essere modificati in tanti modi mantenendo lo stesso design innovativo, il che permette di coprire una vasta gamma di prestazioni e, dunque, applicazioni” dice Francesco M. Benedetti, Assegnista di ricerca al DICAM che ha partecipato alla ricerca grazie a una borsa Marco Polo.

I materiali tradizionali sono caratterizzati da una struttura molecolare allungata, a forma di corda o di spaghetto, mentre le nuove membrane sono progettate come “spazzole” molecolari, con sottilissime setole selettive che consentono di purificare il gas con precisione nanometrica. Le spazzole hanno un’anima centrale flessibile e catene laterali rigide e resistenti capaci di generare microporosità, un approccio che non era mai stato sperimentato prima d’ora nell’ambito della separazione di gas.

“Abbiamo osservato una stabilità che non era mai riscontrata prima nei materiali tradizionali e che consente di resistere anche in ambienti aggressivi, come quelli che si hanno nel gas naturale”, dice Maria Grazia De Angelis, del DICAM UNIBO.

Il gruppo sta ora progettando uno studio sistematico della natura chimica e della struttura di questi materiali, per migliorare ulteriormente la loro straordinaria efficienza, e poterli sfruttare anche per altre applicazioni, quali ad esempio la purificazione di liquidi.