Un’industria da 40 miliardi di dollari potrebbe ridurre le emissioni grazie a un nuovo catalizzatore

Un nuovo catalizzatore potrebbe rivoluzionare l’industria dell’ossido di etilene.

L’industria chimica potrebbe essere a un punto di svolta grazie a una scoperta che promette di rendere più sostenibile la produzione di ossido di etilene, un composto fondamentale per la realizzazione di plastica, tessuti, antigelo e disinfettanti. Attualmente, questo processo industriale genera milioni di tonnellate di CO₂ all’anno e si basa sull’uso di cloro, una sostanza tossica. Un team di ricercatori ha individuato un’alternativa che potrebbe ridurre significativamente l’impatto ambientale di questo settore da 40 miliardi di dollari.

Gli scienziati, guidati dal chimico Matthew Montemore della Tulane University, hanno scoperto che l’aggiunta di nichel ai catalizzatori di argento permette di ottenere lo stesso risultato senza bisogno di cloro. Questa modifica potrebbe trasformare radicalmente il modo in cui l’ossido di etilene viene prodotto, migliorando la sostenibilità del processo e riducendo i rischi per la sicurezza.

Il progetto di ricerca ha richiesto sei anni di lavoro e ha coinvolto anche Charles Sykes della Tufts University e Phillip Christopher dell’Università della California, Santa Barbara (UCSB). L’idea è nata dall’approccio delle leghe a singolo atomo, una tecnica sviluppata da Sykes più di dieci anni fa per controllare le reazioni chimiche. Nonostante il nichel sia un elemento comune nei catalizzatori, nessuno aveva ancora esplorato il suo potenziale per questa specifica reazione.

Le prime prove di laboratorio, condotte dalle dottorande Elizabeth Happel e Laura Cramer della Tufts University, hanno dato risultati promettenti. Successivamente, la collaborazione con UCSB ha permesso di sviluppare un metodo pratico per integrare il nichel nei catalizzatori d’argento, un passaggio chiave per rendere la tecnologia applicabile su scala industriale.

Un processo più pulito e più efficiente

L’attuale metodo industriale per produrre ossido di etilene comporta l’emissione di due molecole di CO₂ per ogni molecola di prodotto ottenuta. L’aggiunta di cloro migliora l’efficienza del processo, portando il rapporto a due molecole di ossido di etilene per ogni molecola di anidride carbonica emessa. Tuttavia, il nuovo catalizzatore al nichel potrebbe abbassare ulteriormente le emissioni, eliminando al contempo la necessità di impiegare cloro.

Secondo Montemore, questa innovazione potrebbe offrire un doppio vantaggio per l’industria: ridurre le emissioni di gas serra e abbassare i costi di produzione. Se le aziende dovessero adottare questa tecnologia su larga scala, l’impatto ambientale del settore potrebbe diminuire in modo significativo, senza sacrificare l’efficienza del processo.

Verso l’applicazione industriale

Dopo aver ottenuto risultati incoraggianti nei test, il team ha depositato brevetti internazionali per proteggere l’invenzione e sta discutendo con un importante produttore industriale per valutare la possibilità di implementare il nuovo catalizzatore negli impianti esistenti. Questa fase sarà cruciale per capire se la tecnologia può essere adottata senza modifiche eccessive alle infrastrutture attuali.

Se il processo si dimostrerà applicabile su scala industriale, potrebbe segnare una svolta per la chimica verde, offrendo un’alternativa più sicura e sostenibile alla produzione di ossido di etilene. Ora resta da vedere se le aziende del settore saranno disposte a investire in questo cambiamento e a portare questa innovazione fuori dai laboratori per rivoluzionare il mercato.