Elettricità e idrogeno dalla CO2, la svolta della batteria liquida

L’UNIST svela il sistema ibrido Na-CO2, la nuova “batteria mangia emissioni”

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(Rinnovabili.it) – S’ispira al ruolo dell’oceano nel ciclo della CO2, il nuovo sistema di cattura e utilizzo delle emissioni realizzato all’Istituto Nazionale di Scienza e Tecnologia di Ulsan (UNIST). Gli scienziati coreani in collaborazione con i colleghi del Georgia Tech, negli USA, hanno realizzato un dispositivo elettrochimico in grado di sfruttare l’anidride carbonica per produrre elettricità e idrogeno. Come spiegano in un articolo pubblicato su iScience, la tecnologia si basa sul funzionamento di una cella ibrida Na-CO2, una sorta di grande batteria liquida dal design studiato ad hoc: l’anodo, in sodio metallico, è posto in un elettrolita organico, mentre il catodo è contenuto in una soluzione acquosa all’intero della quale è iniettata la CO2; i due liquidi sono separati da una membrana di conduttore superionico  in sodio (NASICON).

Il funzionamento, almeno sulla carta, è semplice. Quando il biossido di carbonio viene iniettato nell’elettrolita acquoso, reagisce con il catodo producendo ioni idrogeno e acido carbonico. Attraverso una reazione elettrochimica questi sottoprodotti sono impiegati per generare elettricità e creare gas idrogeno. A differenza di altri design, la nuova cella ibrida non rilascia alcuna CO2 come gas durante il normale funzionamento; al contrario metà del carbonio è recuperato dall’elettrolita come bicarbonato di sodio.

Nei test, il team ha riportato un’efficienza di conversione dell’anidride carbonica del 50% e il sistema si è dimostrato sufficientemente stabile da funzionare per oltre 1.000 ore senza alcun danno agli elettrodi.

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“Le tecnologie di cattura, stoccaggio e utilizzo del carbonio sono state ampiamente studiate per riuscire a utilizzare la CO2, un gas a effetto serra, come una risorsa”, spiegano gli scienziati. “Finora, tuttavia, non sono state proposte tecnologie efficaci a causa del basso tasso di conversione e di requisiti energetici elevati. La cella ibrida Na-CO2 può produrre continuamente energia elettrica e idrogeno attraverso […] la dissoluzione spontanea di CO2 in soluzione acquosa”.

La nuova “batteria” è ben lontana dall’essere l’unico promettente sistema di CCUS in circolazione, ma resta da vedere se questa e altre tecnologie simili potranno mai divenire funzionali su una scala abbastanza grande. L’impianto di cattura diretta dall’aria di Climeworks è uno dei più promettenti al momento, ad esempio, ma quando rimuove solo 150 tonnellate di CO2 all’anno a fronte di un’emissione di 40 miliardi di tonnellate rilasciate nell’atmosfera nello stesso periodo.

Fonte Rinnovabili.it

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