La produzione di energia ecosostenibile richiede il miglioramento delle prestazioni e la riduzione dell'impatto sull'ambiente e sul clima dei processi utilizzati. L'Istituto di Ricerche sulla Combustione (IRC) del CNR di Napoli, capofila d'importanti progetti finanziati dalla Ricerca di Sistema Elettrico del MiSE e del progetto FECUNDUS finanziato dalla Commissione Europea, svolge da tempo attività di studio sui processi tecnologicamente avanzati per la cattura della CO2(CCS). Le attività di ricerca sulla gassificazione e la post-combustione includono peraltro lo studio e sviluppo di materiali sorbenti efficienti.
La ricerca per l'implementazione tecnologica si focalizza in modo particolare sui processi avanzati multistadio in cui materiali, sotto forma granulare, agiscono come sorbenti rigenerabili di CO2 sia ad alta che a bassa temperatura. Un esempio è dato dalla gassificazione di carbone e biomassa in atmosfera di ossigeno e vapore ed in presenza di sorbenti, che permette la produzione di un gas sintetico più ricco in idrogeno in condizioni termodinamiche più favorevoli all'assorbimento della CO2.
Nell'ambito dello sviluppo di materiali innovativi per la cattura della CO2 è in corso lo studio di processi di produzione di una nuova classe di nanoibridi a base di rame denominati metal-organic-framework (MOF), intercalati con fogli di materiale grafenico. I fogli di materiale grafenico sono ottenuti dalla demolizione controllata in soluzione acquosa di un materiale a basso costo quale il carbon black. L'intercalazione conferisce ai MOF la conducibilità necessaria. Utilizzando il carbon black come materiale di base sono prodotti materiali con caratteristiche di superficie modulabili (idrofilicità/idrofobicità, porosità ed area superficiale) in grado di supportare agenti adsorbenti quali ammine, ferromagnetiti e liquidi ionici.
La tecnica di sintesi altamente compatibile con produzioni su larga scala, produce rese significative dei materiali, ed è economicamente vantaggiosa ed ecosostenibile grazie all'utilizzo di materiali economici, soluzioni acquose e condizioni di reazioni blande.
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