Come trasformare la plastica in idrogeno e grafene

La creazione diidrogenodairifiuti di plasticapotrebbe ripagarsi da sola.È la conclusione a cui sono giunti gli scienziati dellaRice Universitydi Houston, in Texas, attraverso la sperimentazione di un metodo abasse emissionie acosto zero. L’indagine è stata pubblicata suAdvanced Materials. Da qualche tempo infattil’idrogeno(H2) è indicato da più parti come una promettente alternativa aicombustibili fossiliinquinanti: il problema è che utilizzarlogenera troppa anidride carbonicae costa molto. Basti considerare che la quota diidrogenousata in tutto il mondo nel 2022 ammonta a quasi 100 milioni di tonnellate ma la gran parte è derivata da fossili e ha prodotto 12 tonnellate di CO2 per ogni tonnellata di idrogeno. Oggil’H2più “gettonato” è il “grigio”, frutto della sintesi operata tramite ilreformingdelmetano a vapore, una procedura che ha il difetto di essere molto inquinante: se operata in larga scala, come sembra il mercato richieda, nei prossimi decenni non contribuirà certo al raggiungimento del traguardo dellezero emissioninette entro il 2050. Così, nell’ottica di trovare soluzioni, i ricercatori dell’ateneo americano sono riusciti a trasformare tutti irifiuti in plastica, inclusi quelli misti, inidrogenogassoso a elevato rendimento e ingrafenedi alto valore. Kevin Wyss, dottorando e autore principale dello studio, ha spiegato: «Seil grafenecosì prodotto venissevenduto solo al 5% del valore correntedi mercato, con uno sconto quindi del 95%,l’idrogeno pulito potrebbe essere prodotto gratuitamente». Il metodo analizzato è questo.La spazzaturaviene sottoposta al sistema di riscaldamento rapidoJoule, talmente veloce da essere chiamato “flash”: dura circa 4 secondi e avviene alla temperatura di 3.100 gradi Kelvin. Il risultato èla vaporizzazione dell’idrogenoricavato dai materiali plastici e la suaseparazione dal grafene. Per portare a termine queste ricerche sono stati fondamentali i finanziamenti del corpo degliingegneridell’esercito degli Stati Unitie inoltre è stato coinvolto il laboratorioTour, che si è occupato di mettere a disposizione la strumentazione necessaria, soprattutto al fine di poter trattare il gas vaporizzato, un’operazione che richiede una certa specializzazione tecnica. L’idea è nata osservandoi gas volatililiberati dal reattore durante i primi test con il riscaldamentoflashJoule, tentati perriciclare la plasticadi scarto e otteneregrafene: «Ci siamo chiesti cosa fossero, sospettando un mix di piccoli idrocarburi eidrogeno, ma mancava l’attrezzatura per studiare la loro esatta composizione – ha raccontato Wyss – Sappiamo che il polietilene, a esempio, è composto per l’86% da carbonio e per il 14% da idrogeno e abbiamo dimostrato che siamo in grado di recuperare fino al 68% di quell’idrogeno atomico in forma di gas con una purezza del 94%». In Italia intanto si guarda alla cosiddetta“idrogassificazione”, una tecnica che sfrutta l’H2 per convertire i rifiuti in metano. Parallelamente si mettono a punto le regole per produrrel’idrogeno verde, vagliando i parametri di sicurezza per la costruzione degli elettrolizzatori, ubicazione dell’attività, distanze e sistemi antigas.