Catalizzatori nuovi per ridurre l’anidride carbonica
Nella sua quarta relazione di valutazione, il Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici (IPCC) prevede che l’osservato aumento delle concentrazioni di gas serra di origine antropica è più probabilmente responsabile del riscaldamento globale. In particolare, la combustione dei carburanti fossili sembra essere una dei principali responsabili per la variazione della temperatura media globale. Tra le possibili fonti di energia rinnovabili, l’energia solare è quella più abbondante. La fotocatalisi o l’elettrocatalisi di CO2 offre nuove strade per la produzione di combustibili chimici, fornendo così un’alternativa ai combustibili fossili. Il progetto CO2REDUCTDINUCLEAT (“A new approach to electrocatalytic CO2 reduction based on supramolecular, dinucleating catalysts”), finanziato dall’UE, ha sintetizzato nuovi ligandi, molecole che si legano a un atomo metallico centrale, e metalli di transizione per i centri di coordinamento e ha testato la loro reattività con la CO2. Inizialmente, gli scienziati hanno preparato una nuova famiglia di ligandi, alcuni dei quali hanno la capacità di generare complessi bimetallici o multi-metallici. Poi, il lavoro è stato orientato verso lo studio della reattività dei complessi di coordinazione con alcuni composti chimici. Questo ha permesso agli scienziati di ottenere un composto inorganico, l’idruro rame, che reagisce con la CO2, consentendo loro di generare derivati delformiato. L’introduzione di un altro composto chimico, il silano, ha contribuito a compiere questo processo catalitico. Il team ha valutato numerose condizioni di reazione come il solvente, la temperatura e il carico del catalizzatore di tre diversi derivati del silano, ottenendo notevoli rendimenti di prodotto di quasi il 95 %. CO2REDUCTDINUCLEAT ha generato diversi complessi basati sullo scheletro della naftiridina, con alcuni di loro che hanno dimostrato una straordinaria capacità di attivare la CO2. La conversione di CO2 in specie chimiche ridotte mediante energia elettrica, riduzione elettrochimica, rappresenta una possibile via per la produzione di combustibili, con CO2 come materia prima. I complessi appena sintetizzati realizzati attraverso il lavoro del progetto dovrebbero contribuire nella catalisi di questo processo e allo stesso tempo fornire fonti di energia a zero emissioni di carbonio.
