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dicembre 2016

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Progetto H2-Ecomat: "nanospugne" per comprimere metano e idrogeno


Fino a 5000 metri quadrati di superficie compattati in solo grammo di peso. Un po’ come far entrare un supermercato nelle dimensioni di una pillola. È la proprietà di compressione di due nuovi materiali realizzati dai ricercatori dell’Università di Milano-Bicocca nell’ambito del Progetto H2-Ecomat.
I due nuovi materiali – che appartengono alle categorie dei Materiali sintetici iperreticolati (MIR) e dei Materiali porosi di origine biologica (MPOB) – si comportano come spugne con gallerie di dimensioni nanometriche. Questa prerogativa permette di assorbire gas inafferrabili come idrogeno, metano e anidride carbonica. Sono stati realizzati in circa due anni di ricerca nel dipartimento di Scienza dei Materiali dell’Università di Milano-Bicocca e presentati questa mattina nel corso di un convegno sui risultati finali del progetto H2-Ecomat. Il progetto ha un valore complessivo di 750 mila euro, di cui 375 mila finanziati dalla Regione Lombardia.

Il team di lavoro , coordinato da Piero Sozzani, ordinario di Chimica Industriale presso il dipartimento di Scienza dei materiali dell’Ateneo milanese, ha studiato e realizzato i due materiali innovativi dotati di un elevatissimo grado di porosità, che alla vista hanno l’aspetto di una polvere  e si comportano proprio come delle “spugne”. Infatti, se la polvere viene inserita in una bombola o in un qualsiasi altro contenitore, è in grado di ridurre la pressione del gas, a parità di volume, fino a 30-80 atmosfere. Ad esempio, in un recipiente di un litro riempito di materiale assorbente è possibile stoccare fino a 40 litri di metano a zero gradi.

Le nanospugne oltre a ridurre la pressione hanno anche la proprietà di rilasciare i gas al termine dello stoccaggio mantenendone inalterate le caratteristiche e possono essere rapidamente  usate per un nuovo ciclo di assorbimento. Alcuni dei nuovi materiali, per i quali è già in corso il deposito del brevetto, derivano dalla soia, sono biodegradabili e privi di metalli pesanti: il che permette di smaltirli tra i rifiuti organici al termine del loro ciclo di vita.

«Le ricadute tecnologiche  - ha detto il professor Piero Sozzani - sono facilmente prevedibili. Diventa finalmente possibile lo stoccaggio di gas a minori pressioni di esercizio, ovvero a pressioni poco pericolose. Finora, le tecnologie comunemente applicate prevedono di ricorrere ad altissime pressioni o di liquefare i gas a temperature molto basse con sistemi frigoriferi, che consumano però una grande quantità di energia».

Numerosi i settori industriali nei quali questi materiali possono trovare impiego, primi tra tutti quello del’auto e della distribuzione di energia. I serbatoi di metano delle auto equipaggiati con le nanospugne possono contenere più carburante per una maggiore autonomia e azzerare i rischi di esplosione. Nel campo energetico l’impiego di questi materiali può avvenire sia nella fase di trasporto dei gas (nave, treno, gasdotti) sia nella fase di distribuzione, riducendo notevolmente i costi di rigassificazione, eliminando la necessità di “congelare” il gas.

«Stiamo entrando ora nella fase del trasferimento tecnologico alle aziende del settore dei trasporti pubblici e privati e della distribuzione di energia. Numerose industrie hanno espresso interesse per i risultati ottenuti sui materiali innovativi e ci sono segnali per un impatto sulle assunzioni di giovani da noi formati , che abbiano le capacità di seguire il percorso di scale-up e di implementazione tecnologica delle scoperte. E questo rappresenta un ulteriore esempio di  efficacia e di eccellenza della ricerca italiana», ha concluso Sozzani.

La ricerca ha prodotto otto articoli scientifici, di cui due pubblicati sulla rivista Angewandte Chemie.

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1 Comments

La Killer application per i serbatoi delle auto ?