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Un catalizzatore per purificare l’acqua e produrre idrogeno

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L’Oregon State University ha sviluppato un catalizzatore a duplice uso: pulisce l’acqua inquinata da erbicidi e produce idrogeno. 

Il catalizzatore a doppia funzione: purificare l’acqua e produrre idrogeno

I ricercatori dell’Oregon State University College of Science hanno sviluppato un catalizzatore a doppia funzione, in grado di purificare l’acqua contaminata da erbicidi e produrre idrogeno. Il loro studio è stato pubblicato sulla rivista ACS Catalysis e Kyriakos Stylianou, uno dei professori, ha sottolineato come siano riusciti a combinare due fasi, ovvero ossidazione e riduzione, in un unico processo, al fine di ottenere un sistema fotocatalitico.

Cosa è la fotocatalisi

Con fotocatalisi si può purificare l’acqua e l’aria e ridurre così l’inquinamento. Si tratta di un processo chimico, molto spesso utilizzato nel settore dell’edilizia per produrre elementi di rivestimento esterno come pannelli per facciate, intonaci o tegole per coperture, il cui responsabile è il composto ‘biossido di Titanio’

Questa sostanza, in presenza della luce del sole, attrae a sé e trattiene molecole di H20 presenti nell’aria sottoforma di umidità, assorbendo anche le polveri sottili fino a farle mineralizzare, quindi trasformarle in sostanze inorganiche (ossidazione). 

La fotocatalisi è un grande sostegno alla decarbonizzazione e si tratta di un processo a costo zero e inesauribile. Nel catalizzatore messo a punto dai ricercatori statunitensi, l’ossidazione avviene attraverso una reazione di fotodegradazione (quando un composto muta la sua struttura), mentre la riduzione avviene attraverso una reazione di evoluzione dell’idrogeno.

I MOF 

Stylianou ha spiegato che la loro ricerca ha coinvolto fotocatalizzatori di biossido di titanio derivati da una struttura metallo-organica, chiamata anche MOF. Si tratta di materiali cristallini, costituiti da ioni metallici con carica positiva e circondati da molecole organiche, che hanno delle proprietà strutturali regolabili e possono essere utilizzati in diversi modi: per ottenere materiali semiconduttori come il biossido di titanio, per esempio, che è il fotocatalizzatore più utilizzato sul mercato.

L’importanza della fotocatalisi per la produzione di idrogeno

La produzione di idrogeno green è una delle recenti sfide globali per combattere l’inquinamento e sostenere la decarbonizzazione. L’importanza della fotocatalisi è evidente nella generazione di H2 in modo pulito e sostenibile, tramite scissione dell’acqua.

Questo processo è dunque un modo per sfruttare l’infinita energia solare della Terra per ottenere idrogeno e lavorare per il benessere ambientale, come ha detto anche sottolineato il ricercatore Stylianou, spiegando che il suo team, con questa ricerca, ha dimostrato che, attraverso la fotocatalisi, è possibile produrre un combustibile rinnovabile rimuovendo al contempo gli inquinanti organici o convertendoli in prodotti utili. 

Al momento, lo studio americano è ancora a un livello sperimentale, quindi serve compiere ulteriori ricerche e passi avanti per far sì che quest’innovazione possa essere sfruttato su scala commerciale, per l’attività umana.  Si tratta comunque di un progresso importante nel campo dei catalizzatori. 

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