Un gruppo di ricerca italiano ha messo a punto, con le nanotecnologie, materiali in grado di bruciare il metano in maniera efficiente e pulita, riducendo le emissioni di gas serra.
Le nanotecnologie non si applicano soltanto in medicina, ma in diversi campi della vita quotidiana, come ad esempio per migliorare la qualità dell’ambiente e quindi della salute di ciascuno. L’aria che respiriamo, infatti, è spesso causa di malesseri e malattie perché contiene sostanze pericolose. E poiché una parte di queste sostanze sono prodotte dai gas di scarico delle caldaie, un gruppo di ricercatori italiani ha realizzato con l’aiuto delle nanotecnologie, una marmitta catalitica che riduce le emissione di sostanze cattive dagli scarichi frutto della combustione del metano. Il metano è il più «pulito» tra gli idrocarburi, ma il suo uso diffuso in ambiente domestico per il riscaldamento, bruciando ad alte temperature (800-1000 °C), causa l’emissione di composti tossici (ossidi di azoto, monossido di carbonio, metano incombusto, gas ad effetto serra).
La realizzazione di un processo più efficace che prevede la combustione a più basse temperature, comporterebbe la riduzione delle emissioni di sostanze nocive. E’ su questo fronte che si sono mossi i ricercatori che hanno preparato una struttura composta da minuscoli mattoncini, grandi un miliardesimo di millimetro, rivestiti da una sostanza particolare, che tengono di più le sostanze nocive prodotte.
L’INVENZIONE - La scoperta è stata pubblicata sulla prestigiosa rivista internazionale Science da un gruppo di ricercatori dell’Università degli Studi di Trieste, coordinato da Paolo Fornasiero e composto da due giovani e motivati collaboratori, Matteo Cargnello e Tiziano Montini, in collaborazione con i gruppi di ricerca di Raymond J. Gorte dell’Università della Pennsylvania (Filadelfia, Usa) e di José J. Calvino dell’Università di Cadice (Spagna). «Le marmitte catalitiche – spiega Paolo Fornasiero, professore associato di chimica generale ed inorganica dell’Università di Trieste e associato all’Istituto Iccom-Cnr di Firenze – sono dei solidi che trasformano i dannosi gas di scarico in prodotti innocui. Gli studi in questo settore ci hanno permesso di realizzare un’architettura molecolare ottenuta con un approccio modulare simile alle costruzioni del famoso “Lego”. Infatti, anziché disporre il metallo sopra l’ossido di cerio, come convenzionalmente si fa, abbiamo pensato di costruire prima le particelle piccolissime di metallo e poi circondarle da uno strato poroso protettivo di ossido di cerio. Si ottengono così delle strutture a sfera con un cuore metallico».
I MATTONCINI - «La procedura è il risultato della combinazione di diverse discipline nel campo delle nanotecnologie - spiega Matteo Cargnello, primo co-autore della ricerca, dottore di ricerca in nanotecnologie dell’Università di Trieste e attualmente alla University of Pennsylvania - che permettono di ottenere un materiale che è 30 volte più attivo dei migliori catalizzatori attualmente esistenti». «Tra le possibili applicazioni di questi catalizzatori – conclude Fornasiero - val la pena menzionare il loro utilizzo nelle attuali caldaie domestiche a metano, con un significativo miglioramento delle prestazioni e riduzione dell’inquinamento prodotto. Il trasferimento tecnologico di tale scoperta per uso commerciale richiederà del tempo, ma ci sono già dei contatti con alcune aziende interessate alla nuova tecnologia per nuove applicazioni».
Edoardo Stucchi
