Per la competenza consolidata, la rilevanza dei successi sperimentali conseguiti e l’importanza dei risultati attesi, Sotacarbo ha rivolto l’attenzione allo sviluppo di catalizzatori per la produzione di combustibili liquidi mediante idrogenazione con CO₂, in particolare catalizzatori ottimizzati per la produzione di metanolo e bifunzionali per la sintesi diretta del dimetiletere. L’attività, caratterizzata da costi di esercizio relativamente contenuti, consente lo sviluppo di materiali innovativi applicabili all’industria. L’attività di ricerca è incentrata sulla sintesi e caratterizzazione sperimentale di nuovi sistemi catalitici.

Per quanto riguarda la produzione di metanolo, lo studio riguarda:

• catalizzatori derivanti da precursori idrotalcitici (elaborazione dei dati sperimentali acquisiti nel 2019 ai fini di una pubblicazione su rivista scientifica internazionale);
• catalizzatori preparati mediante metodica soft-template (ottimizzazione della composizione per la sintesi e la caratterizzazione di nuovi sistemi);
• catalizzatori preparati mediante metodica soft-template e approcci Incpient Wetness Impregnition o two solvents (sintesi e caratterizzazione di nuovi sistemi).

Per quanto riguarda invece il dimetiletere (DME), l’attività di ricerca ha come obiettivo la sintesi e la caratterizzazione chimico-fisica di nuovi sistemi catalitici per i processi di produzione del DME.

I catalizzatori vengono caratterizzati con analisi XRD, TEM, CHN / S e fisisorbimento di N2 (in collaborazione con l’Università di Cagliari) al fine di correlare le proprietà tessiturali e microstrutturali con le loro prestazioni come catalizzatori di idrogenazione della CO₂. Le prestazioni del combustibile sono testate in un reattore da banco ad alta pressione in condizioni realistiche (250 ° C, 30 bar, alimentazione di gas di 75% H2 / 25% CO₂ in volume) e confrontate con quella di un catalizzatore commerciale a base di Cu / ZnO. La maggior parte dei catalizzatori testati mostra prestazioni molto elevate e una serie di essi è attualmente coperta da domanda di brevetto internazionale (PCT / EP2019 / 053068).

Parallelamente allo studio sperimentale, condotte in stretta collaborazione con l’Università di Cagliari (Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche), sono state portate avanti le attività di modellazione cinetica dei sistemi catalitici condotte insieme all’Indian Institute of Technology Madras (IITM, India) e verrà avviata, in collaborazione con il Laboratorio Energia e Ambiente Piacenza (LEAP), una nuova attività sulla modellistica di sistema.