Metanolo da anidride carbonica

17/02/2017

Una soluzione promettente per il riscaldamento globale potrebbe essere quella di utilizzare la CO2 estratta dall’aria, o di ridurre direttamente la sua emissione, utilizzandola come ingrediente per la chimica industriale. Tuttavia, alcuni reagenti usati in tali processi possono liberare ancora più anidride carbonica di quella che sarebbe incorporata nel prodotto finale.
Il progetto europeo ECO2CO2 (Eco-friendly biorefinery fine chemicals from CO2 photo-catalytic reduction) ha mirato alla conversione della biossido di carbonio per la sintesi del metanolo. La chiave di tutto è un reattore fotoelettrochimico, progettato per utilizzare acqua e luce solare per ottenere un’efficienza di conversione del 6 percento. L’applicazione è avvenuta su prodotti chimici raffinati, come quelli utilizzati in profumi, aromi e adesivi.
Il progetto è partito dalla selezione di vari prodotti chimici raffinati target, in base alle esigenze dei partner. Due i percorsi presi in esame per la produzione di metanolo: sintesi diretta del metanolo e sintesi indiretta sviluppando l’elettrocatalisi per la CO2 e la riduzione di H2O in CO e H2 (syngas), che può essere convertito in metanolo mediante i processi tradizionali.
I ricercatori hanno protetto i reattori catalitici per la produzione competitiva di preziosi prodotti chimici raffinati utilizzando metanolo come reagente (cioè metil 2-furoato, resine da lignina) e hanno progettato diversi sistemi del reattore. Il più piccolo ha prodotto rispettivamente 1-10 g/ora, mentre il più grande ha prodotto 10-100 g/ora di metil 2-furoato e componenti adesivi (ovvero sostituti parziali del fenolo). La fase ha ottenuto il 15 percento del target originale di produttività.
In seguito, il team ha pretrattato, condizionato e caratterizzato alcuni campioni di lignina. I ricercatori hanno condotto lavaggi acidi per ridurre il contenuto di carboidrati della lignina. Hanno anche studiato vari metodi di recupero dei prodotti di degradazione della lignina. I componenti principali sono stati selezionati per ulteriori esperimenti.
Il più alto tasso di conversione raggiunto per la metilazione della lignina è stato del 43 percento. Il risultato suggerisce che il processo può essere ridimensionato fino a raggiungere 100 g/ora. I dati di modellazione hanno inoltre indicato una direzione promettente per ulteriori studi. Il miglior risultato ottenuto finora è stato il 4,8 percento di luce solare all’efficienza di conversione del syngas (con un rapporto CO/H2 abbastanza stabile di circa 3).
Le tecniche di sintesi del progetto ECO2CO2 si sono rivelate adatte alla produzione di massa. I ricercatori hanno usato i metodi per produrre il prototipo, che ha funzionato per le 1.000 ore previste.
I risultati di ECO2CO2 promettono nuovi percorsi per l’uso industriale di CO2 per la produzione di metanolo o syngas, ossia due importanti e versatili prodotti chimici. Tali processi, quindi, possono portare alla riduzione delle emissioni di gas effetto serra da parte dell’industria europea.


ECO2CO2 project
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