Gli scienziati del Brookhaven National Laboratory del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti hanno sviluppato un nuovo metodo rivoluzionario per trasformare l'anidride carbonica (CO2) in formiato (HCOO-), una preziosa sostanza chimica industriale. Questo processo innovativo, che imita la fotosintesi, potrebbe aprire la strada alla produzione sostenibile di sostanze chimiche essenziali.
La ricerca, pubblicata sul Journal of the American Chemical Society, utilizza un catalizzatore a base di metallo attivato dalla luce per facilitare la conversione. Questo catalizzatore trasferisce in modo efficiente elettroni e protoni, cruciali per la trasformazione chimica. "Stiamo prendendo qualcosa di economico e abbondante come la CO2 e aggiungendo elettroni e protoni per convertirlo in qualcosa di utile", ha spiegato Sai Puneet Desai, l'autore principale dello studio.
L'approccio del team offre un vantaggio significativo rispetto ai metodi precedenti. Hanno progettato un catalizzatore in cui il centro metallico è protetto da ligandi, prevenendo reazioni collaterali indesiderate e migliorando la selettività. Questa struttura "a forma di fiore", in cui il metallo è il centro e i ligandi sono i petali, consente un controllo preciso sul prodotto finale.
Questa strategia basata sui ligandi assicura che venga prodotto solo formiato, eliminando la competizione da altri sottoprodotti. Gli scienziati hanno testato con successo il metodo con catalizzatori a base di rutenio e stanno esplorando l'uso di metalli abbondanti sulla Terra come il ferro. Questo apre la porta a una produzione chimica più sostenibile ed economicamente vantaggiosa.
Gli scienziati si sono affidati pesantemente alla teoria e alla chimica computazionale per comprendere il meccanismo della reazione. Hanno utilizzato tecniche avanzate per studiare il processo in tempo reale, confermando l'esistenza di un passaggio intermedio cruciale. Questa ricerca offre un percorso promettente per convertire la CO2 in prodotti di valore, contribuendo a un futuro più sostenibile.