membrane ultrapermeabili cnr
Modello molecolare del polimero (grigio) con molecole di gas (giallo) all’interno dei micropori (grigio chiaro)

Membrane ultrapermeabili costituite da materiali polimerici capaci di filtrare la CO2, questo è quanto scoperto dagli scienziati del Cnr di Cosenza con il supporto delle università di Edimburgo, della Pennsylvania e della Florida.

Membrane ultrapermeabili per contrastare la CO2

I progressi in ambito di scienze dei materiali potranno fornire un consistente supporto alla lotta contro il riscaldamento globale.

membrane ultrapermeabili per ridurre gas serra
Struttura chimica del polimero che costituisce la membrana ultrapermeabile con la rappresentazione della sua struttura bidimensionale

I tecnici del dipartimento di tecnologia delle membrane del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Cosenza hanno realizzato una membrana impiegando materiali polimerici porosi. Le sostanze utilizzate hanno una particolare struttura bidimensionale che garantisce un’elevata microporosità a livello molecolare; in tal modo si va a costituire un micro-labirinto che permette un passaggio più veloce delle molecole rispetto a quelle più grandi, o delle molecole più solubili rispetto quelle meno solubili.

La microporosità, unita alla rigidità, permette a questi materiali di offrire combinazioni uniche di permeabilità e selettività, oltrepassando lo stato attuale delle membrane semipermeabili.

Una missione ecologica

La ricerca dalla quale deriva questa scoperta, pubblicata sulla rivista “Nature Materials“, nasce sull’onda degli accordi di Parigi sui cambiamenti climatici.

Le membrane ultrapermeabili in questione sono infatti progettate per filtrare la CO2 presente a livello atmosferico. Tale impiego permetterebbe di ridurre i gas serra, di cui non si prevede una diminuzione nei prossimi anni.

membrane ultrapermeabili per filtrare co2
Rappresentazione schematica del trasporto attraverso una membrana con elevata selettività per la CO2 rispetto ad azoto e metano

Oltre all’impiego ecologico le membrane ultrapermeabili del Cnr potrebbero essere anche impiegate per ottenere biogas, producendo in tal modo energia pulita.

Membrane per tutti i compiti

Le membrane sono utilizzate in svariati campi. Trovano infatti principale impiego nel processo di osmosi inversa nella trasformazione di acqua marina in acqua potabile; vengono inoltre impiegate in procedimenti medici quali la dialisi e anche nell’estrazione di ossigeno puro dall’aria.

La sfida per il progresso di tali tecnologie consiste nel trovare materiali che garantiscano una buona permeabilità (che si traduce in elevata produttività) e al tempo stesso siano capaci di operare con grande selettività, ben differenziando le sostanze ottenibili. Ciò è tanto più necessario quando si opera, come in questo caso, con miscele gassose.

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