Anagrafe della ricerca

Quando vengono miscelate due soluzioni con composizione diversa, viene rilasciata l'energia libera della miscelazione. Questo fenomeno è stato studiato a fondo negli ultimi decenni al fine di recuperare il cosiddetto potenziale del gradiente di salinità. Una delle tecnologie più emergenti che permette di raccogliere questa energia è il Capacitive Mixing (CapMix) e il suo meccanismo di funzionamento è basato su una cella elettrochimica fluidica, simile a un supercondensatore. Poiché questo fenomeno di miscelazione vale sia per i liquidi che per i gas, la mia idea è quella di raccogliere energia dalla CO2 antropica. La densità di energia immagazzinata nell'emissione di CO2 è enormemente superiore a quella immagazzinata nel gradiente di salinità e teoricamente stimata fino a 1570 TWh/anno. Poiché gli ioni sono necessari nel processo CapMix, con CO2CAP propongo per la prima volta di sfruttare liquidi ionici (IL) verde e sostenibili, cioè un sale fuso a temperatura ambiente di derivazione biologica, sia come elettrolita che come mezzo assorbente di CO2 in una cella CapMix. Il principio consiste nel far scorrere un flusso di gas CO2 concentrato, alternato alla fase di vuoto, nell'IL durante i cicli di carica/scarica di due elettrodi. La CO2 indurrà un'espansione elettrica del doppio strato (EDL) delle cariche all'interfaccia elettrodo/IL, convertendo così l'energia di miscelazione in energia elettrica. Per raggiungere questo target, gli obiettivi di CO2CAP sono di sviluppare nuovi elettrodi innovativi a base di carbonio e IL a base di amminoacidi progettati per massimizzare l'EDL delle cariche all'interfaccia elettrodo/IL, migliorando allo stesso tempo la capacità di assorbimento di CO2. Ciò sarà possibile utilizzando un approccio multidisciplinare basato sull'ingegneria dei materiali, la modellazione, i metodi di caratterizzazione avanzati e una nuova architettura degli elettrodi. I materiali e la cella ingegnerizzati consentiranno di dimostrare la fattibilità di questo nuovo approccio elettrochimico, consentendo una maggiore comprensione dei fenomeni fisici ed elettrochimici che si verificano in un sistema così complicato e aprendo la strada a una nuova generazione tecnologie di recupero di energia rinnovabile priva di CO2