Nuovo metodo di estrazione ossigeno dalla CO2: potremo respirare su Marte. Un nuovo dispositivo elettrochimico promette di scindere direttamente l’anidride carbonica (CO2) in carbonio e ossigeno puro. Il team dell’Università di Nanchino in Cina afferma che questa tecnica potrebbe rivelarsi preziosa per produrre ossigeno in modo efficiente in ambienti estremi come le profondità marine terrestri e persino su Marte.
Un aspetto interessante è che il nuovo dispositivo elimina la necessità delle rigorose condizioni di pressione e temperatura tipicamente richieste per tali reazioni, differenziandosi dalla versione già testata dalla NASA, chiamata MOXIE.
Ecco che ne pensano i ricercatori riguardo la loto invenzione.
“Se l’energia necessaria provenisse da fonti rinnovabili, questo metodo aprirebbe la strada verso la neutralità carbonica. Allo stesso tempo, è un metodo pratico e controllabile per la produzione di O2 da CO2 con un ampio potenziale di applicazione: dall’esplorazione di Marte e la fornitura di ossigeno per le tute spaziali al supporto vitale sottomarino, maschere respiratorie, purificazione dell’aria interna e trattamento dei rifiuti industriali”.
Le piante utilizzano la fotosintesi, convertendo la CO2 in ossigeno e glucosio. Il processo dipende dagli atomi di idrogeno che agiscono come agenti mediatori, e per anni gli scienziati hanno faticato a replicare artificialmente questa reazione in condizioni moderate.
I ricercatori dell’Università di Nanchino, in collaborazione con l’Università di Fudan, hanno sviluppato una nuova tecnica per scindere direttamente la CO2 in carbonio e ossigeno.
A differenza dei metodi tradizionali che si basano sull’idrogeno, il loro processo utilizza il litio come intermediario chiave. Il dispositivo è dotato di un catodo a gas con un catalizzatore nanometrico a base di rutenio e cobalto e di un anodo di litio metallico.
Ecco come funziona: quando la CO2 viene introdotta nel catodo, subisce una riduzione elettrochimica in due fasi facilitata dal litio. In primo luogo, la CO2 reagisce con il litio per formare carbonato di litio (Li2CO3). Successivamente, questo carbonato di litio reagisce ulteriormente, con conseguente produzione di ossido di litio (Li2O) e carbonio elementare.
Infine, attraverso un processo di ossidazione elettrocatalitica, l’ossido di litio (Li2O) generato viene riconvertito in ioni litio, rilasciando ossigeno gassoso (O2) come sottoprodotto. Questo processo trasforma efficacemente la CO2 in carbonio e ossigeno utilizzabili. Il catalizzatore ottimizzato raggiunge una produzione di ossigeno superiore al 98,6%.
“L’uso di un catalizzatore RuCo ottimizzato consente una resa di O2 molto elevata, superiore al 98,6%, superando significativamente l’efficienza della fotosintesi naturale”, ha osservato il team nel comunicato stampa.
La tecnologia di scissione della CO2 di recente sviluppo dimostra la sua versatilità funzionando con successo non solo con anidride carbonica pura, ma anche con una gamma di miscele di gas. Ciò include gas di scarico simulato, che imita le emissioni industriali, una miscela di CO2 e ossigeno e persino un’atmosfera marziana simulata.
La sottile atmosfera marziana è composta prevalentemente da CO2, con una pressione inferiore all’uno percento della pressione atmosferica terrestre. Per simulare questo ambiente per testare la tecnologia di scissione della CO2, i ricercatori hanno creato una miscela di gas composta da argon e una concentrazione molto bassa (1 percento) di CO2. Tuttavia, il team non ha rivelato la quantità di ossigeno generata in condizioni simili a quelle marziane.
Se questa tecnologia si rivelasse efficace, potrebbe aiutare i futuri esploratori umani su Marte. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Angewandte Chemie.
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