Immaginate di poter catturare l'anidride carbonica, uno dei principali gas serra, e trasformarla in qualcosa di utile e durevole. Questa non è più fantascienza, ma la promessa concreta che arriva da un laboratorio del Caltech, dove un gruppo di scienziati ha messo a punto un sistema capace di convertire la CO2 in plastiche ad alta resistenza. Un passo significativo verso un'economia più circolare, dove ciò che oggi inquina l'atmosfera potrebbe diventare una risorsa preziosa e a basso costo.
L'idea di fondo è tanto elegante quanto complessa: utilizzare l'anidride carbonica come materia prima abbondante per produrre materiali robusti, riducendo al contempo la nostra dipendenza dai combustibili fossili. Il prodotto finale di questo processo sono i polichetoni, polimeri noti per la loro eccezionale durabilità e stabilità termica. Questi materiali non sono oggetti di nicchia, ma trovano già impiego in componenti per automobili, adesivi, attrezzature sportive e tubazioni industriali, settori dove la resistenza è un requisito fondamentale.
Il cuore di questa innovazione, descritta sulla rivista Angewandte Chemie International Edition, è un processo a due stadi che imita, con la tecnologia, l'efficienza della fotosintesi naturale. Invece di foglie e luce solare, qui abbiamo elettrodi ed elettricità rinnovabile. Nel primo ciclo del sistema, l'anidride carbonica viene scomposta, attraverso una reazione elettrochimica alimentata da elettricità pulita, nei suoi mattoni fondamentali: etilene e monossido di carbonio. Questi gas vengono poi convogliati in un secondo reattore sigillato.
A questo punto i gas gorgogliano attraverso una soluzione contenente un catalizzatore a base di palladio, un po' come l'aeratore di un acquario. Questo catalizzatore speciale è il vero eroe della storia, poiché riesce a far legare insieme le molecole di etilene e monossido di carbonio, dando vita alle lunghe catene polimeriche che costituiscono la plastica. La vera svolta sta nel fatto che questo catalizzatore funziona egregiamente anche in condizioni "sporche", ovvero in presenza di vapore acqueo e altri sottoprodotti chimici generati nella prima fase. Superare questo ostacolo, che ha frenato molti tentativi precedenti, è stato cruciale per dimostrare la fattibilità dell'intero sistema integrato.
Attualmente la tecnologia è ancora in una fase di laboratorio e, come ammettono gli stessi ricercatori, i polichetoni ottenuti non hanno ancora raggiunto il peso molecolare di quelli prodotti con metodi convenzionali. Tuttavia, la via è tracciata. Come sottolinea il team di ricerca, guidato da Theo Agapie e con Maxim Zhelyabovskiy come autore principale, dimostrare che è possibile potrebbe accendere l'interesse in questo campo, spingendo altri a perfezionare il principio. L'obiettivo finale è rendere il processo commercialmente vantaggioso, sfruttando elettricità rinnovabile a basso costo per competere, un giorno, con la produzione tradizionale derivata dal petrolio.
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