Il filtro tessile che cattura il carbonio

Uno studio americano ha messo a punto un filtro tessile che cattura il carbonio dalle miscele di gas e aria attraverso un enzima chiamato anidrasi carbonica

cattura carbonio
Credit: Sonja Salmon.

(Rinnovabili.it) – Uno studio della North Carolina State University, pubblicato su ACS Sustainable Chemistry & Engineering, ha mostrato che è possibile trattenere l’anidride carbonica mediante un nuovo filtro, a base tessile, che cattura il carbonio dalle miscele di gas e aria. Il dispositivo ha tassi di resa molto incoraggianti ed è realizzato con un tessuto di cotone e un enzima chiamato anidrasi carbonica.

“Abbiamo preso in prestito questo meraviglioso enzima nel nostro processo per accelerare l’assorbimento di anidride carbonica in una soluzione acquosa”, spiega l’autore dello studio Jialong Shen, ricercatore post-dottorato presso NC State. “Con questa tecnologia, vogliamo fermare le emissioni di anidride carbonica alla fonte, e le centrali elettriche sono la principale fonte di emissioni di biossido di carbonio in questo momento. Riteniamo che il vantaggio principale del nostro metodo rispetto alla ricerca mirata allo stesso modo è che il nostro metodo potrebbe essere facilmente ampliato utilizzando impianti di produzione tessile tradizionali.”

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Un filtro che cattura il carbonio e abbassa le emissioni

Questo filtro tessile si basa sull’azione naturale dell’anidrasi carbonica, che nel corpo umano funge da trasportatore di anidride carbonica garantendone l’espirazione. L’enzima è in grado di accelerare la reazione per cui acqua e anidride carbonica si trasformano in bicarbonato di sodio.

Per creare il filtro i ricercatori hanno legato l’anidrasi carbonica a un tessuto di cotone a due strati intriso di una soluzione di chitosano, una sorta di colla. La soluzione ha intrappolato fisicamente l’enzima, che ha così aderito al cotone.

Quindi è stato arrotolato in una spirale e inserito in un tubo in cui è stata fatta passare acqua e una miscela gassosa contenente CO2. L’anidride carbonica ha reagito con l’acqua, trasformandosi in bicarbonato che è stato poi espulso dal tubo.

La fase sperimentale ha risultati promettenti

Durante gli esperimenti gli scienziati hanno spinto l’aria attraverso il filtro a una velocità di 4 litri al minuto. Quando è stato utilizzato un monostrato, la capacità di cattura di carbonio era al 52,3%; con un filtro a doppia fila essa è salita all’81,7%.

Il lavoro da fare adesso è testare il prodotto con flussi d’aria più veloci, come quelli generati dalle centrali elettriche.

“È una storia ancora in corso, ma abbiamo ottenuto alcuni risultati iniziali davvero entusiasmanti” ha detto la co-autrice dello studio Sonja Salmon, professoressa associata di ingegneria tessile, chimica e scienza presso NC State. “Abbiamo fatto progressi molto significativi.”

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Rendere il processo sostenibile

Tra i vantaggi di questo nuovo filtro tessile cattura carbonio c’è anche quello del buon livello quantitativo e qualitativo delle prestazioni. I ricercatori ne hanno testato un funzionamento efficace dopo cinque cicli di lavaggio, asciugatura e conservazione.

“L’enzima può essere mantenuto a una temperatura più bassa per un tempo molto lungo e sarà durevole“, ha sottolineato Shen. “Il tessuto fornisce supporto fisico e struttura per esso, fornendo una grande superficie per reagire con l’anidride carbonica.”

L’altra questione che sta impegnando il team è il riciclo del liquido che trattenuto dal filtro e come trasformare nuovamente il bicarbonato in anidride carbonica, perché sia destinato ad altri usi o correttamente smaltito. “Vogliamo rigenerare la soluzione d’acqua che usiamo con il filtro in modo da poterlo utilizzare più e più volte”, ha detto Salmon. “Quel lato del processo ha bisogno di più lavoro, per rendere l’energia di rigenerazione del solvente il più basso possibile.”

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