Corpo Pagina

Catalizzatori: cosa sono?

Fase di produzione dei catalizzatori avanzati Sotacarbo per la sintesi del metanolo da CO2 (Foto Sotacarbo)

Cosa è un catalizzatore?
Si tratta di un materiale che agisce da mediatore e promotore, capace di favorire una reazione chimica (rimanendo inalterato), accelerandone la velocità. L’apporto del catalizzatore può essere molto importante: alcune reazioni che difficilmente avverrebbero, oppure che impiegherebbero giorni o anni per completarsi, possono invece verificarsi nell’arco di minuti o addirittura secondi.

Come accade?
Il catalizzatore, opportunamente selezionato, abbassa il livello di energia necessaria affinché avvenga la reazione. La scelta è fatta in funzione dei componenti della reazione desiderata.

Perché i catalizzatori sono importanti?
Tra i diversi materiali utilizzati nell’industria chimica, i catalizzatori sono quelli che più efficacemente generano valore. Oltre il 90% dei prodotti chimici a livello mondiale è ottenuto con l’utilizzo di catalizzatori solidi in fase eterogenea.

C’è un mercato?
Il mercato dei catalizzatori – in particolare quelli per le reazioni di idrogenazione – è fortemente consolidato e si caratterizza per un ridotto numero di operatori e un’elevata competitività. L’industria chimica sta crescendo a livello globale e si prevede che il mercato dei catalizzatori per il processo di idrogenazione (quello che avviene, appunto, tra CO2 e idrogeno rinnovabile) crescerà di pari passo, con uno sviluppo vertiginoso entro il 2028. Questo è ciò che si evince dall’interessantissimo rapporto “Hydrogenation Catalyst Market: Global Industry Trend Analysis 2013 to 2017 and Forecast 2018 – 2028”, pubblicato da Yogesh Sengar nel febbraio dello scorso anno.

Il futuro?
Obiettivo della moderna scienza dei materiali è la realizzazione di sistemi con caratteristiche composizionali, microstrutturali e morfologiche modulabili in funzione delle applicazioni per cui vengono realizzati. Negli ultimi anni è stato rivolto un crescente interesse alla sintesi e caratterizzazione di nanomateriali, ovvero strutture a bassa dimensionalità (1-100 nm). Per capirci, un nanometro (un miliardesimo di metro) corrisponde alla lunghezza di una piccola molecola. Questa peculiare microstruttura fa sì che molte proprietà chimico-fisiche dipendano dalla forma e dalle dimensioni dei nanoaggregati, nonché dalle loro interazioni, e allo stesso tempo conferisce al sistema reattività e funzionalità che possono essere diversificate sorprendentemente rispetto a quelle proprie dei corrispondenti materiali in forma massiva. MMureddu