L’etilene, pilastro dell’industria moderna con una produzione globale di 200 milioni di tonnellate annue, trova applicazioni che spaziano dalla produzione di plastiche alla sintesi di composti chimici e all’agricoltura.
Tuttavia, i metodi attuali per la sua produzione, basati sulla pirolisi petrolchimica, sollevano problemi significativi di sostenibilità, richiedendo alte temperature e metalli nobili come catalizzatori.
Un team internazionale guidato dall’Università di Padova ha proposto una soluzione rivoluzionaria: un processo che utilizza la luce solare per trasformare l’acetilene in etilene, riducendo costi e impatti ambientali.
Lo studio, pubblicato su Advanced Materials, è il frutto del lavoro di Francesca Arcudi e Luka Ðorđević del Dipartimento di Scienze Chimiche dell’ateneo padovano e di Joe Hupp della Northwestern University.
Una Scoperta guidata dalla luce
I ricercatori hanno scoperto che una classe di molecole a base di cobalto, un metallo non nobile, può catalizzare la reazione con un’efficienza straordinaria.
“Abbiamo dimostrato che è possibile ridurre l’acetilene in etilene utilizzando la luce solare a temperatura ambiente, impiegando materiali economici e facilmente reperibili,” spiega Francesca Arcudi, docente e corresponding author dello studio.
Il processo ha raggiunto una selettività superiore al 99,9% per l’etilene, con una completa conversione dell’acetilene in meno di un’ora. Questo rappresenta un netto miglioramento rispetto alle attuali tecnologie industriali, che offrono selettività e conversione inferiori.
Sostenibilità e innovazione
La chiave del successo è stata la formazione di una specie altamente reattiva di cobalto idruri, generata grazie alla luce solare.
“I nostri materiali sono anche riciclabili, un aspetto fondamentale per ridurre ulteriormente l’impatto ambientale,” sottolinea Anna Fortunato, co-prima autrice dello studio.
Questa innovazione non solo promette di rendere più sostenibile la purificazione dell’etilene, ma apre la strada a un metodo che potrebbe eliminare completamente la pirolisi petrolchimica, utilizzando una fonte di energia pulita e rinnovabile come il sole.
Prospettive per il futuro
Il progetto, sostenuto dal programma ERC Starting Grant dell’Unione Europea e da altri finanziamenti nazionali e universitari, rappresenta un passo decisivo verso un’industria chimica più sostenibile.
“Le nostre scoperte dimostrano che è possibile trasformare processi industriali complessi e inquinanti in metodologie più pulite ed efficienti,” conclude Luka Dordevic. Lo studio offre una prospettiva concreta per la transizione energetica e potrebbe rivoluzionare l’industria chimica globale.
Con l’innovazione della luce solare come catalizzatore, l’Università di Padova si pone all’avanguardia nella ricerca chimica sostenibile, dimostrando che anche le sfide più complesse possono trovare soluzioni rispettose dell’ambiente e accessibili economicamente.
