Nano trappole per catturare la CO2 disciolta in acqua

Sviluppate molecole trappola capaci di catturare selettivamente alcuni inquinanti e ioni bicarbonato in acqua per poi rimuoverli facilmente e potenzialmente riciclarli.

Ogni anno tre gigatonnellate di carbonio (circa 1/3 delle emissioni dovute ad attività antropiche) sono assorbite da mari e oceani. Un sequestro fondamentale all’equilibrio climatico che, tuttavia, sta determinando una rapida acidificazione delle acque, con effetti dannosi su molte delle specie marine. Una prima soluzione al problema potrebbe arrivare dallo studio presentato alla riunione autunnale dell’American Chemical Society (ACS) da alcuni ricercatori della Western Michigan University. Gli scienziati hanno, infatti, sintetizzato alcune molecole trappola per catturare la CO2 disciolta in acqua e alcuni inquinanti tossici.

Questi composti prendono il nome di nanojars (letteralmente nano-barattoli) e sono costituiti da uno ione rame, un gruppo pirazolo e un idrossido in unità ripetitive, sospese in un solvente organico. “Inizialmente abbiamo sviluppato i nanojars per estrarre dall’acqua ioni dannosi caricati negativamente, come il cromato e l’arsenato”, afferma lo scienziato Gellert Mezei, co-autore dello studio. “Ma abbiamo scoperto che si legavano  fortemente anche al carbonato”. Per la precisone le molecole si avvolgono intorno al bersaglio, formando uno strato organico; e poiché l’acqua e gli strati organici non si mescolano, possono essere facilmente separati. Trattando lo strato con un acido debole, i nanojar si sfaldano, rilasciando gli anioni per lo smaltimento o il riciclaggio. Queste nano trappole possono anche essere personalizzate per migliorare la cattura di specifici ioni con maggiore forza.

Finora, tutti gli esperimenti sono stati condotti su scala di laboratorio. Lo sviluppo di un sistema per trattare grandi volumi d’acqua, ad esempio un lago, richiederà la collaborazione con ingegneri, sottolinea Mezei. Tuttavia, immagina che l’acqua del lago contaminata possa essere pompata in una stazione per il trattamento e poi restituita al lago. Alcuni ioni, come il fosfato, potrebbero essere riciclati per scopi utili, come la sintesi di fertilizzanti. Il carbonato potrebbe invece essere riciclato per produrre solventi “verdi”, per l’estrazione stessa dei nanojar. “Non so ancora se questo processo per catturare la CO2 dall’acqua – e indirettamente, dall’atmosfera – possa essere competitivo con altre tecnologie”, afferma Mezei. “Ci sono molti aspetti che devono essere presi in considerazione, e questa è una faccenda complicata”.