Un team di ricercatori ha sviluppato nuovi metodi per utilizzare il metano nella produzione di energia verde e creare materiali ad alte prestazioni
Un team di ricercatori dell’Università della Florida Centrale ha sviluppato nuovi metodi che consentono di utilizzare il metano nella produzione di energia verde e di creare materiali ad alte prestazioni per dispositivi intelligenti, biotecnologia, celle solari e altro ancora.
La prima invenzione è un metodo per produrre idrogeno da idrocarburi, come il metano, senza rilasciare alcun gas di carbonio. Utilizzando luce visibile e fotocatalizzatori ricchi di boro progettati in modo difettoso, l’innovazione evidenzia una nuova funzionalità dei materiali su scala nanometrica per la cattura assistita da luce visibile e la conversione di idrocarburi come il metano.
Secondo i ricercatori, questa invenzione produce idrogeno puro senza contaminanti e può potenzialmente ridurre il costo dei catalizzatori utilizzati per creare energia. Inoltre, consente una maggiore conversione fotocatalitica nella gamma visibile e permette un uso più efficiente dell’energia solare per la catalisi. Le potenziali applicazioni includono la possibile produzione su larga scala di idrogeno nei parchi solari e la cattura e conversione del metano.
La seconda tecnologia è un metodo per produrre strutture di carbonio su nanoscala e microscala con dimensioni controllate. In pratica, si utilizza la luce e un fotocatalizzatore progettato per difetti per creare strutture su scala nanometrica e microscala modellate e ben definite da numerose fonti di carbonio, come metano, etano, propano, propene e monossido di carbonio.
L’obbiettivo dei ricercatori è quello di produrre dal metano materiali in carbonio ad alte prestazioni. Le strutture in carbonio prodotte sono infatti piccole ma ben strutturate e possono essere disposte con precisione, con dimensioni e schemi precisi. Si tratterebbe in questo caso di applicazioni ad alto costo, ad esempio per dispositivi medici o nuovi sensori chimici.
Il terzo è un metodo innovativo che produce carbonio dal nitruro di boro ingegnerizzato in modo difettoso utilizzando la luce visibile. Come la prima tecnologia per la produzione di idrogeno, genera carbonio attraverso il cracking chimico degli idrocarburi con l’energia fornita dall’accoppiamento della luce visibile con un catalizzatore privo di metalli, il nitruro di boro progettato per difetti.
I ricercatori affermano che, a differenza di altri metodi, questo non richiede energia, tempo, reagenti o precursori speciali che lasciano impurità. Inoltre, il prodotto finale è costituito solo da carbonio e da alcune tracce di boro e azoto, nessuno dei quali è tossico per l’uomo o per l’ambiente. La tecnologia di trasformazione fotochimica si presta a molte applicazioni, inclusi sensori o nuovi componenti per la nanoelettronica, lo stoccaggio dell’energia, i dispositivi quantistici e la produzione di idrogeno verde.
di Francesco David
