Gli ingegneri del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno messo a punto un nuovo processo per rimuovere da un gas anidride carbonica a qualunque livello di concentrazione, anche fino a circa 400 parti per milione attualmente presente nell'atmosfera.
La maggior parte dei metodi attualmente disponibili funziona per concentrazioni di CO2 più elevate di 400 parti per milione, come quelle che si trovano nelle emissioni delle centrali elettriche a combustibili fossili. Sono state sviluppate alcune varianti che possono funzionare anche con concentrazioni più basse, ma il nuovo metodo creato dai ricercatori del MIT è significativamente meno dispendioso in termini di energia ed anche meno costoso.
Il dispositivo costruito dagli ingegneri del MIT è essenzialmente una grande batteria. Mentre viene caricata, questa batteria assorbe l'anidride carbonica contenuta nel flusso di gas (anche aria prelevata dall'ambiente esterno) che passa sui suoi elettrodi. Successivamente, mentre viene scaricata, rilascia tutta la CO2 catturata. Quindi, durante il funzionamento, il dispositivo si alterna semplicemente tra la carica e la scarica, con un gas di alimentazione che viene fatto fluire attraverso il sistema durante il ciclo di carica, e anidride carbonica pura che viene espulsa durante il ciclo di scarica. L'intero sistema funziona a condizioni ambiente: temperatura ambiente e normale pressione dell'aria.
Una soluzione del genere, ad esempio, potrebbe essere utilizzata negli impianti di imbottigliamento di bibite analcoliche. Infatti, in questi impianti del combustibile fossile viene bruciato per generare l'anidride carbonica necessaria per dotare le bevande delle loro bollicine. Con il nuovo sistema si potrebbe eliminare la necessità di bruciare combustibili fossili e, al contempo, eliminare la CO2 dall'aria dell'ambiente esterno. Allo stesso modo, potrebbero avvalersi di questo sistema gli agricoltori che bruciano gas naturale per produrre l'anidride carbonica necessaria ad alimentare le loro piante nelle serre. In alternativa, l'anidride carbonica sottratta all'aria dell'ambiente esterno potrebbe essere trasformata in combustibile attraverso una serie di processi chimici ed elettrochimici o addirittura compressa e iniettata sotto terra per lo smaltimento a lungo termine.
In laboratorio, il team ha dimostrato che la batteria è in grado di resistere ad almeno 7000 cicli di carica-scarica, con una perdita di efficienza nel corso del tempo del 30%. I ricercatori stimano di poter alzare questa soglia da 20.000 a 50.000 cicli.
Rispetto ad altre tecnologie esistenti di cattura dell'anidride carbonica, questo sistema è abbastanza efficiente dal punto di vista energetico. Infatti, utilizza costantemente circa un gigajoule di energia per tonnellata di anidride carbonica catturata, mentre gli metodi esistenti hanno un consumo di energia che varia da 1 a 10 gigajoule per tonnellata, a seconda della concentrazione di anidride carbonica in ingresso.
Gli ingegneri del MIT affermano di poter sviluppare un impianto pilota entro i prossimi anni.
Questo nuovo metodo è descritto in un nuovo articolo sulla rivista Energy and Environmental Science.