La ricerca di adsorbenti in grado di rimuovere selettivamente la CO₂ dall’aria comprende un’ampia gamma di materiali con diverse chimiche di superficie. A questo scopo stiamo sviluppando solidi nanoporosi, dove le superfici interne molto elevate possono essere sfruttate e le interazioni facilmente adattate. Nel letto di contatto, con un elevato flusso d’aria in ingresso attraverso i monoliti, è necessario un buon assorbimento dell’equilibrio quando il livello di CO₂ è di soli 420 ppm. Inoltre, in questo letto devono essere soddisfatti altri criteri importanti. Questi includono una rapida cinetica di assorbimento della CO₂ e un facile desorbimento a temperature moderate; inoltre, l’assorbimento non dovrebbe essere troppo influenzato dalla presenza di umidità nel flusso d’aria. Questi severi requisiti, che noi di SOLDAC verifichiamo possano essere soddisfatti, limitano il numero di materiali idonei ad alcuni candidati chiave. Inoltre, una volta catturata la CO_2, è necessario concentrarla ulteriormente in letti successivi.

Dopo un’attenta selezione di materiali nanoporosi promettenti per l’intero processo, tra cui le strutture organiche metalliche (MOF) e le zeoliti inorganiche, il passo successivo consiste nel fabbricare questi materiali in forme adeguate al loro ruolo nell’unità DAC. Si tratta di lavare polveri microcristalline di buona consistenza su un supporto monolitico o di modellare i materiali in polvere in pellet utilizzando additivi leganti. I pellet possono quindi essere utilizzati per letti di adsorbimento, dove non accumulano una contropressione apprezzabile quando i gas li attraversano. In ogni caso, il nostro flusso di lavoro deve confermare che i materiali mantengono le loro proprietà adsorbenti dopo la loro applicazione come rivestimenti o in forma di pellet.

Scritto da Harpreet Kaur e Paul Wright, St Andrews University