Gli ingeneri dell’Università del Michigan hanno sviluppato un nuovo processo elettrochimico autopulente per la cattura del carbonio oceanico che rimuove i depositi minerali ed estrae CO₂.
I ricercatori dell’Università del Michigan hanno ideato un nuovo processo elettrochimico in grado di rimuovere rapidamente l’anidride carbonica disciolta dall’acqua oceanica, autopulendosi al contempo dai depositi minerali. Poiché una fase produce energia mentre un’altra la consuma, il metodo potrebbe anche contribuire a modulare il carico sulla rete elettrica: “L’oceano ha assorbito circa il 40% di tutta l’anidride carbonica che abbiamo emesso, producendo un aumento dell’acidità e danneggiando coralli e vita marina. Il nostro lavoro rappresenta un passo fondamentale verso la cattura del carbonio oceanico, un processo che può funzionare su larga scala e resistere in acqua salata per lunghi periodi di tempo” commenta Rohini Bala Chandran, professoressa associata di ingegneria meccanica presso l’Università del Michigan e autrice senior dello studio.
La cattura del carbonio oceanico su scala industriale potrebbe contribuire a ridurre l’acidità degli oceani al suo livello di base, recuperando al contempo carbonio per altri usi, come la produzione di cemento o carburante per aerei. Diversi ostacoli impediscono l’ampliamento della scala: l’incrostazione degli elettrodi (accumulo di minerali simile al residuo di acqua dura sul rubinetto), il lento trasporto di massa dei sali e l’elevata resistenza elettrica.
Il nuovo processo di cattura della CO₂ nell’oceano
Gli ingegneri dell’Università del Michigan hanno sviluppato un nuovo processo elettrochimico che combina idrogeno gassoso e un ciclo di sali redox e l’hanno testato sperimentalmente per ottenere variazioni di pH e catturare l’anidride carbonica nell’acqua oceanica. Il dispositivo elettrochimico interpone una membrana a scambio ionico tra due piastre a flusso alte 8 cm con canali a serpentina. Questo crea due compartimenti per il flusso di liquido, uno per l’acqua oceanica e uno per i sali redox. Per avviare il processo, acqua di mare e un sale redox vengono pompati nella cella a flusso. L’immissione di idrogeno gassoso nell’acqua di mare attraverso un elettrodo poroso a diffusione di gas avvia la fase di acidificazione. Questo processo porta il pH a 4, riduce il sale redox e produce energia elettrica. Spruzzando l’acqua di mare acidificata in una camera sottovuoto, si provoca la fuoriuscita di anidride carbonica che viene poi catturata.
Il team di ricerca dell’Università del Michigan ha messo alla prova il proprio progetto di cattura della CO₂ in acqua oceanica simulata, ottenuta sciogliendo sale marino per acquari in acqua deionizzata. L’esecuzione di quattro cicli consecutivi ha dimostrato che il meccanismo di autopulizia evita i problemi di incrostazione: “Il nostro processo è in grado di rimuovere l’86% della copertura di incrostazione senza lavaggio acido e senza tempi di inattività. Siamo entusiasti del fatto che questo approccio possa trasformare l’incrostazione da un problema di manutenzione a qualcosa che può essere gestito autonomamente dal processo” continua Chandran. Il meccanismo di autopulizia ha contribuito a mantenere costante l’intensità energetica, definita come l’energia immessa per tonnellata di anidride carbonica catturata, durante i quattro cicli. I metodi precedenti perdevano il 67% delle loro prestazioni entro il quarto ciclo a causa dell’incrostazione.
Poiché il progetto dell’Università del Michiganprevede fasi di produzione e consumo di elettricità, potrebbe fungere anche da risorsa flessibile per la rete, in grado di spostare il carico elettrico lontano dalle ore di picco: “Se implementato su larga scala, questo progetto potrebbe contrastare l’acidificazione degli oceani, catturando al contempo carbonio per usi industriali e offrendo servizi di bilanciamento della rete” conclude Chandran.
Foto: Silcox et al., 2026
