Progetti di Ateneo

angle-left Studio e sperimentazione di sistemi di foto conversione con luce solare di CO2 in metanolo, da utilizzare come combustibile -FotoRiduCO2
Codice Progetto o altro Identificativo
PON01_02257
Denominazione Progetto
Studio e sperimentazione di sistemi di foto conversione con luce solare di CO2 in metanolo, da utilizzare come combustibile -FotoRiduCO2
Tipologia di finanziamento
Pubblica
Tipologia ambito della fonte di finanziamento
Ministeriale
Fonte di finanziamento
PON R&C
Sottoprogramma/ASSE /Misura/Azione/Linea di finanziamento
MIUR 01 Asse I - Sostegno ai mutamenti strutturali I.1.1- -
Call e/o Bando specifici
Ricerca Industriale
Compagine Progettuale
Advanced Technology Solutions S.R.L.
Data inizio
01/06/2011
Data fine
30/11/2014
Sito Web
http://www.ponrec.it/open-data/progetti/scheda-progetto?ProgettoID=5188
Keywords
Ricerca Industriale
Abstract
La Fotocatalisi è un fenomeno naturale in cui una sostanza, detta fotocatalizzatore, altera la velocità di una reazione chimica attraverso l'azione della luce. Sfruttando l'energia luminosa i fotocatalizzatori inducono la formazione di reagenti fortemente ossidanti che sono in grado di decomporre alcune sostanze organiche e inorganiche presenti nell'aria. La fotocatalisi è quindi un acceleratore dei processi di ossidazione che già esistono in natura. In realtà, essa favorisce una più rapida decomposizione degli inquinanti e evita il loro accumulo sulle superfici. Il peggioramento del grado di inquinamento nelle aree urbane recentemente ha portato la ricerca verso l'applicazione della capacità di rimuovere alcune sostanze dannose presenti nell'atmosfera. La fotocatalisi fornisce quindi un importante contributo al miglioramento della qualità dell'aria. Lo scopo del seguente progetto è quello di ottenere con rese elevate prodotti combustibili come il metanolo dalla fotoriduzione catalitica di CO2. È proposta inoltre la riduzione di CO2 con H2 prodotto mediante fotoelettrolisi dell'acqua o la riduzione di CO2 in condizioni supercritiche. Saranno anche studiati dei sistemi ibridi fotocatalisi-membrana in cui la membrana svolgerebbe una attività di separazione dei prodotti. Saranno studiate le possibili applicazioni di sistemi reattoristici accoppiati a dei concentratori solari che, dando luogo ad un aumento del flusso fotonico incidente, avrebbero migliori prestazioni. L'ambito in cui si muove il progetto è quello della protezione ambientale (riduzione delle emissioni di CO2 nell'atmosfera mediante la sua trasformazione) e del recupero energetico (produzione di metanolo e metano) mediante l'accoppiamento di tecnologie diverse. Il progetto nasce dall'idea di una possibile utilizzazione della fotocatalisi eterogenea accoppiata con altre tecnologie come quella a membrana e quella foto elettrochimica per la trasformazione di quantità di CO2 elevate in CH3OH e CH4 e per la loro separazione. La tecnologia fotoelettrochimica potrebbe essere utilizzata per la produzione di H2 da utilizzare per la riduzione di CO2. Bisogna ricordare che negli ultimi anni la fotocatalisi eterogenea ha cominciato ad affermarsi nell'ambito di reazioni di sintesi (ad esempio alcooli ad aldeidi) oltre che nell'ambito dell'abbattimento di specie organiche ed inorganiche in sistemi gas-solido e liquido-solido. È evidente come nell'ambito della produzione di cemento grandissime quantità di CO2 vengono immesse oggi nell'atmosfera. Il progetto prevede la trasformazione di CO2 in combustibili, principalmente metanolo e/o metano, che potrebbero essere utilizzati ai fini della produzione di energia in ambito industriale. Per perseguire questo obiettivo è necessario uno sforzo straordinario sia dal punto di vista chimico sia dal punto di vista ingegneristico. Infatti il progetto prevede non solo la preparazione di nuove formulazioni di foto catalizzatori dopati e non, ma anche la modellazione e l'assemblaggio di foto reattori su scala di laboratorio con delle caratteristiche tali da facilitare la conversione del CO2, molecola molto stabile. Il progetto si muove, quindi, nell'ottica dello sviluppo sostenibile proponendo anche delle tecnologie innovative per il recupero e la successiva conversione dell'anidride carbonica prodotta dalle cementerie. L'integrazione di fotocalizzatori e di sistemi a membrana consentirà non solo di ridurre le emissioni di CO2, utilizzando, per lo sviluppo della reazione, una fonte di energia completamente rinnovabile, ma allo stesso tempo porterà alla formazione di prodotti di interesse industriale ad alto valore aggiunto quali il metanolo ed il metano. La presenza di membrane sarà fondamentale per lo recupero di questi prodotti ed, allo stesso tempo, permetterà di migliorare le prestazioni dei reattori, incrementando la resa del processo.