Rivoluzione nell'elettrolisi della CO2: soluzioni efficienti per l'industria!

Rivoluzione nell'elettrolisi della CO2: soluzioni efficienti per l'industria!

Negli ultimi anni l’urgenza di ridurre le emissioni di CO2 ha fatto avanzare significativamente la ricerca sull’elettrolisi della CO2. Il 12 giugno 2025 è stata presentata una tabella di marcia completa che descrive gli approcci strategici per collegare fonti e assorbitori di CO2. Lo studio, condotto da rinomate istituzioni come il Fraunhofer Institute for Environmental, Safety and Energy Technology UMSICHT, il Forschungszentrum Jülich, la RWTH Aachen e l’Università della Ruhr Bochum, analizza oltre 5.000 pubblicazioni sulla riduzione elettrica della CO2 e offre preziose informazioni sullo sviluppo futuro di questa tecnologia. Forte news.rub.de Lo scopo di questa tabella di marcia è sviluppare scenari applicativi per le tecnologie di elettrolisi della CO2.

Le considerazioni coprono varie aree di interesse, tra cui l’elettrolisi a bassa e ad alta temperatura per prodotti come monossido di carbonio, acido formico, nonché etilene ed etanolo. In particolare, viene sottolineata l'identificazione di fonti puntuali rilevanti e di prodotti di recupero della CO2 per diversi scenari di accoppiamento. Un aspetto centrale è il presupposto che le fonti di CO2 attraversino tre fasi: in primo luogo, la CO2 viene ottenuta direttamente da fonti industriali puntuali, seguita da un ibrido di fonti puntuali e cattura diretta dell’aria (DAC), fino a quando la DAC non viene finalmente stabilita come fonte primaria di approvvigionamento di CO2 insieme ai grandi emettitori.

Progressi tecnologici e sfide

L’elettrolisi ad alta temperatura (SOE) svolge un ruolo cruciale nella conversione della CO2 in idrocarburi sintetici, un approccio promettente per ridurre la dipendenza dai combustibili fossili. Forte ikts.fraunhofer.de La letteratura mostra che le operazioni di elettrolisi con vapore e coelettrolisi a temperature inferiori a 800 °C si confrontano con elevati tassi di degradazione. Fraunhofer IKTS ha quindi sviluppato innovativi stack CFY dotati di un massimo di 40 ESC ad alte prestazioni per migliorare la stabilità a lungo termine.

Anche lo sviluppo di elettrolizzatori a gap zero è considerato promettente. Questi sistemi offrono la possibilità di ridurre efficacemente elettrochimicamente la CO2 dai gas di scarico o dall'atmosfera. Uno studio condotto dall'Università della Ruhr di Bochum e dalla RWTH Aachen ha dimostrato che è possibile ottenere progressi significativi ottimizzando la stabilità e l'efficienza delle sostanze prodotte, come il monossido di carbonio. La struttura a gap zero riduce al minimo la resistenza ohmica, con conseguente densità di corrente parziale più elevata.

Scalabilità e ottimizzazione

Un altro aspetto importante è la scalabilità dei sistemi elettrolitici esistenti. I ricercatori identificano i processi scalabili e le loro implicazioni per l'ottimizzazione per massimizzare l'efficienza di riduzione del carbonio. Va notato che un semplice cambiamento nell'orientamento della cella elettrolitica può avere un impatto drammatico sulle prestazioni. La stabilità degli elettrolizzatori è stata notevolmente migliorata attraverso regolazioni mirate fino a 10 ore a 3 V e 300 mA cm-2. L’efficienza di Faraday per la produzione di monossido di carbonio potrebbe essere aumentata dal 14% a oltre il 60% in un’elettrolisi di due ore, il che sottolinea l’efficacia delle tecnologie utilizzate, così come circolare-tecnologia.com è segnalato.

Nel complesso, gli ultimi sviluppi chiariscono che l’elettrolisi della CO2 non solo rappresenta un pilastro fondamentale nella lotta al cambiamento climatico, ma può anche consentire numerose applicazioni industriali. La necessità di ulteriori ricerche e lo sviluppo di nuove collaborazioni sono considerati fondamentali per il successo di queste tecnologie.