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Membrane per separare la CO2: ecco i risultati

Separare l’anidride carbonica (CO2) emessa da impianti industriali o di produzione di energia elettrica è un’operazione pienamente fattibile ma ancora molto costosa. La soluzione tecnologica oggi più diffusa prevede il lavaggio dei gas con solventi rigenerabili, generalmente basati su soluzioni acquose di ammine. Ma l’utilizzo di tali solventi richiede un elevato dispendio di energia per la loro rigenerazione e non poche problematiche ambientali e gestionali (anche a causa dell’elevato potere corrosivo), che si traducono in costi ancora molto elevati.

Tra le varie alternative, una delle più promettenti è rappresentata dalle membrane, in grado di separare l’anidride carbonica da una miscela gassosa grazie a una serie di meccanismi chimici e fisici che consentono al materiale costituente la membrana stessa di essere permeabile ad alcune specie chimiche e non alle altre. A differenza delle ammine, il processo di separazione con membrane è concettualmente più semplice e più facile da gestire, non presenta particolari problemi legati alla corrosione e comporta rischi ambientali pressoché trascurabili. Si tratta, tuttavia, di una tecnologia ancora immatura per le applicazioni alla separazione della CO2.

In questo settore, Sotacarbo collabora da anni con l’Università di Bologna (Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale e dei Materiali) allo sviluppo di membrane avanzate per la separazione della CO2, al fine di migliorare la permeabilità e la selettività dei materiali e renderle sempre più efficienti e competitive.

Gli ultimi risultati della ricerca sono stati pubblicati dalla rivista internazionale open source (accessibile gratuitamente a chiunque) “Membranes”. Il lavoro, che oltre a Sotacarbo e all’ateneo bolognese vede il coinvolgimento del prestigiosissimo Massachusetts Institute of Technologies (MIT) di Boston, è focalizzato sullo sviluppo e la caratterizzazione sperimentale di specifiche membrane a base del polimero  PPO (poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide)) e sugli effetti che si possono ottenere grazie all’aggiunta di un  materiale contenente al suo interno una parte organica e una metallica (Metal organic framework), che agisce da setaccio molecolare incrementando la selettività della membrana fino a otto volte.

Il lavoro, dal titolo “Enhancing the Separation Performance of Glassy PPO with the Addition of a Molecular Sieve (ZIF-8): Gas Transport at Various Temperatures” (autori: Francesco Maria Benedetti, Maria Grazia De Angelis, Micaela Degli Esposti, Paola Fabbri, Alice Masili, Alessandro Orsini e Alberto Pettinau), rientra nell’ambito del “Centro di Eccellenza sull’Energia Pulita” (CEEP), progetto di ricerca e sviluppo condotto da Sotacarbo e finanziato dalla Regione Autonoma della Sardegna. APettinau