Un’equazione dimenticata da tempo potrebbe essere la chiave per gestire la quantità di anidride carbonica nell’atmosfera e convertirla in produzione utile. I ricercatori dell’Università di Cornell hanno ripreso in mano l’antica equazione elettrochimica di Frederick Gardner Cottrell, sviluppata nel 1903. Con l’aiuto di questa equazione, i ricercatori possono comprendere le molteplici reazioni che l’anidride carbonica può subire quando la si sottopone all’elettrochimica. La riduzione elettrochimica dell’anidride carbonica rappresenta un’opportunità per trasformare quel gas da un danno ambientale a una fonte per prodotti chimici, o come un mezzo per archiviare energia rinnovabile sotto forma di legami chimici, come fa la natura. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista ACS Catalysis.
Secondo la ricercatrice Rileigh Casebolt DiDomenico, “più capiamo le vie di reazione dell’anidride carbonica, più possiamo controllare la reazione – il che è ciò che vogliamo nel lungo termine”. Grazie all’equazione di Cottrell, i ricercatori possono identificare e controllare i parametri sperimentali per la conversione dell’anidride carbonica in prodotti chimici utili come etilene, etano o etanolo. Molti ricercatori usano metodi di calcolo avanzati per ottenere una rappresentazione atomistica dettagliata dei processi sulla superficie del catalizzatore, ma questi metodi spesso comportano diverse assunzioni sottili, che complicano il confronto diretto con gli esperimenti.
Il professor Tobias Hanrath ha sottolineato che l’equazione di Cottrell ha poche assunzioni e se i dati sperimentali vengono inseriti in essa, si ottiene una migliore idea della verità. “Se hai un maggior controllo della reazione, puoi produrre ciò che desideri e quando desideri farlo”, ha spiegato la ricercatrice DiDomenico.
La riattivazione di un’equazione che era stata dimenticata da tempo è un modo per portare tutte le conoscenze dell’elettrochimica all’avanguardia della scienza e della ricerca, offrendo a tutti gli elettrochimisti uno strumento efficace per studiare i loro sistemi. Questa ricerca è stata sostenuta dalla National Science Foundation, da una borsa di studio Cornell Energy Systems Institute-Corning Graduate e da Cornell Engineering Learning Initiative.
L’anidride carbonica è un gas ad effetto serra, responsabile dei cambiamenti climatici e del riscaldamento globale in corso. Aumenta il tasso di acidificazione degli oceani e modifica la chimica delle acque, minacciando la vita di molte forme di vita acquatica. I ricercatori stanno lavorando su varie soluzioni per affrontare questo problema e l’equazione di Cottrell potrebbe essere uno strumento importante per aiutare a convertire l’anidride carbonica in prodotti utili e ridurre il suo impatto sull’ambiente.
L’energia rinnovabile è la risposta, ma richiede soluzioni innovative e sostenibili per liberare l’umanità dalle fonti fossili e utilizzare le risorse naturali in modo responsabile. Il riutilizzo dell’anidride carbonica, invece di scaricarla nell’atmosfera, potrebbe essere appunto una soluzione promettente a questo problema.
In futuro, la ri-utilizzazione dell’anidride carbonica potrebbe aiutare a produrre fonti di energia rinnovabile e migliorare la qualità dell’aria nella nostra atmosfera. La ripresa dell’equazione di Cottrell per la conversione di tale gas è dunque un passo importante verso un futuro più sostenibile.
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