Uno sguardo al futuro. Nel suo intervento alla plenaria della COP 28, il presidente del Consiglio Europeo Charles Michel ha chiesto un'azione globale più incisiva e rapida per circoscrivere l'aumento della temperatura mondiale entro 1.5 gradi. “La Terra appartiene ai nostri figli. Non si tratta di uno slogan pubblicitario, ma di una realtà esistenziale. Il prossimo decennio è fondamentale e siamo pienamente mobilitati per collaborare con ciascuno di voi al fine di proteggere l'umanità” afferma ancora il presidente Michel.

Con questo in mente, per evitare di inquinare l'ambiente attraverso le emissioni di anidride carbonica (CO₂), tutti sono chiamati a responsabilizzare i propri consumi evitando gli sprechi. Tuttavia, la lotta al cambiamento climatico deve essere fatta anche sfruttando lo sviluppo tecnologico. Il processo per arrivare a emissioni zero può essere velocizzato grazie agli avanzamenti scientifici. In tale contesto, entrano in scena gli strumenti di cattura, stoccaggio e riutilizzo della CO₂ (CCUS). Sebbene le tecnologie dietro le soluzioni CCUS siano testate e in uso nel settore, i team di ricerca e sviluppo lavorano per continuare a innovarle e aggiornarle.

Le tecnologie CCUS permetteranno di affrontare il processo di riduzione delle emissioni nei settori “hard-to-abate” (siderurgia, cementifici, chimica, industria della carta e del vetro), di incrementare la produzione di idrogeno a basse emissioni di carbonio e favorire la rimozione della CO₂ già presente in atmosfera attraverso i sistemi BECCS (BioEnergy with CO₂ Capture and Storage) e DAC (Direct Air Capture).

La 21ma edizione della conferenza internazionale sul riutilizzo della CO₂ (ICCDU-2024) tenutasi nella città di Dalian (Cina) dal 17 al 21 giugno 2024, è stata centro di discussione sulle più recenti innovazioni, sulle enormi prospettive di sviluppo e l’impatto positivo che le tecnologie di recupero e riutilizzo della CO₂ possono assumere nel contenimento della temperatura globale.

La conferenza, a cadenza annuale, è una grande piattaforma di discussione e scambio di informazioni scientifiche per promuovere la cattura e l'utilizzo della CO₂, per mitigare il cambiamento climatico globale e favorire lo sviluppo sostenibile. Molti sono stati i progressi molto importanti e recentemente le iniziative regionali e nazionali in diversi paesi del mondo. La China, Paese che ha ospitato quest’ultima edizione, ad esempio ha lanciato il “30-60 Dual Carbon Goal” nel 2020 (Picco di carbonio (CO₂) entro il 2030 e neutralità carbonica entro il 2060), e negli ultimi anni sono stati raggiunti notevoli progressi nella ricerca, nello sviluppo e nella commercializzazione di tecnologie per il riutilizzo della CO₂.

Questa 21-esima edizione ha agito come forum multidisciplinare, offrendo una preziosa opportunità per contribuire e sviluppare una migliore comprensione dello stato dell'arte della ricerca sull'utilizzo della CO₂ in tutto il mondo. L’ICCDU è infatti luogo di incontro di tutti gli attori dell’industria e del settore accademico, coinvolge ricercatori, sviluppatori, utilizzatori e visionari che si confrontano sugli sviluppi e le soluzioni tecnologiche più recenti per le sfide attuali e future nel campo del riutilizzo della CO₂. L’edizione 2024 ha ospitato più di 450 persone da oltre 20 paesi con 10 letture magistrali, 58 “key note lectures”, “invited lectures”, 130 comunicazioni orali e oltre 80 poster. In quattro sessioni parallele, pionieri e ricercatori hanno analizzato il momento attuale delle tecnologie e dell’industria e le relative previsioni per il futuro. I temi di interesse sul riciclo del carbonio in ottica di economia circolare hanno spaziato dalla conversione termo-catalitica, elettrochimica, fotoelettrochimica e fotochimica della CO₂, alla sua cattura e mineralizzazione, fino ai processi biotecnologici di conversione della CO_2, senza trascurare gli aspetti politici, sociali e commerciali del riutilizzo della CO_2. 

Si evince chiaramente la moltitudine di tecnologie che permettono di convertire la CO₂ e l’acqua in metanolo o altri prodotti, convertibili a loro volta convertiti in olefine od aromatici, feedstock dell’attuale industria petrolchimica, oppure usati direttamente sia come combustibili che come prodotti chimici. Grazie al progresso, in futuro, si potranno avere dispositivi integrati, detti fotoelettrocatalizzatori o foglie artificiali, ove si utilizzerà direttamente energia solare, acqua e CO₂ per produrre metano, metanolo o altri prodotti chimici e/o combustibili. Tali vettori energetici consentiranno l'utilizzo differito di energia rinnovabile, superando gli attuali limiti delle fonti rinnovabili tradizionali. Passare ad un ciclo di vita circolare della CO₂ è quindi un passaggio cruciale per il raggiungimento di un’economia che possa definirsi sostenibile.

Nel corso della conferenza Sotacarbo ha presentato un lavoro dal titolo “An overview of different nanocatalysts for methanol and dimethyl ether production from CO₂” (autori: Mauro Mureddu, Sarah Lai, Lorenza Piroddi, Elisabetta M. Usai, Paola Carta, Francesca Ferrara, Alberto Pettinau). Il lavoro di ricerca, presentato dal ricercatore Mauro Mureddu, ha riportato i principali risultati sullo sviluppo di catalizzatori innovativi per la conversione della CO₂ a metanolo e dimetiletere. In particolare, si è discusso della preparazione di materiali a elevato sviluppo superficiale, ottenuti dalla combinazione di metodi di sintesi innovativi, sviluppati sia in proprio che in collaborazione con l’Università di Cagliari. Il lavoro ha riscosso un rinnovato interesse da parte di numerosi esperti, che hanno apprezzato la qualità e il notevole contributo innovativo della ricerca anche in vista dello scale-up - ovvero in termini generali, la procedura con la quale una scoperta diventa innovazione - del processo sulla scala pilota attraverso la realizzazione presso il Centro Sotacarbo dell’unità pilota da 120 kg giornalieri – grazie al finanziamento da parte del Ministero dello Sviluppo Economico Ricerca di Sistema Elettrico (CUP I34I1900570001) – pensata e progettata per studiare i processi di valorizzazione della CO₂ in tre prodotti principali: metanolo, metano e dimetiletere. Notevole interesse ha suscitato lo studio relativo allo scale-up del catalizzatore “home-made” per la produzione del metanolo, che consentirà il suo utilizzo nell’impianto prototipale sopra menzionato. 

Al termine dell’intervento c’è stata la consegna da parte del Comitato Scientifico Internazionale di un certificato per il contributo del relatore Sotacarbo durante la conferenza.

Il lavoro rientra nel progetto “Advanced Sustainable technologieS for Energy Transition, ASSET” project (CUP D43C22002400002), finanziato dalla Regione Sardegna, con l’obiettivo di sostenere la ricerca Sotacarbo verso soluzioni sempre più innovative nel campo della sostenibilità ambientale. MMureddu