Scoperta Cruciale sul Comportamento dell’Anidride Carbonica in Acqua Supercritica
Un team di ricercatori dell’Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) ha fatto un’importante scoperta riguardante il comportamento dell’anidride carbonica (CO2) in acqua supercritica. Questa ricerca ha rivelato il ruolo cruciale degli ioni pirocabonato come intermediari nelle reazioni chimiche. Sotto la direzione del Professore Associato Ding Pan, i risultati offrono nuove prospettive per le tecnologie di sequestro del carbonio.
Importanza della Ricerca per il Sequestro del Carbonio
La comprensione dei meccanismi di reazione del CO2 in acqua supercritica è fondamentale per:
- Migliorare le tecniche di mineralizzazione
- Ottimizzare il sequestro del carbonio in contesti naturali e ingegnerizzati
- Contribuire alla comprensione del ciclo del carbonio profondo all’interno della Terra
I risultati della ricerca sono stati pubblicati negli Atti della National Academy of Sciences (PNAS), evidenziando l’importanza di questo lavoro nel campo della scienza ambientale.
Processi Chiave per la Cattura del Carbonio
La dissoluzione del CO2 in acqua e le sue reazioni di idrolisi rappresentano processi chiave per una cattura efficace del carbonio. Questi processi sono significativi per:
- La mitigazione del riscaldamento globale
- Lo stoccaggio attraverso la mineralizzazione
Il team del Professor Pan ha sviluppato modelli di Markov per svelare i meccanismi di reazione del CO2 in ambienti bulk e nanoconfiniti.
Ruolo del Nanoconfinamento nelle Reazioni del CO2
Una delle scoperte più sorprendenti riguarda il ruolo del nanoconfinamento. I ricercatori hanno identificato il pirocabonato (C2O52-) come un intermedio di reazione stabile in ambienti nanoconfiniti. Questo aspetto era stato precedentemente trascurato a causa della sua nota instabilità. L’emergere di questo intermedio è attribuito al comportamento superionico delle soluzioni confinate.

Innovazioni nei Percorsi di Reazione
Il team ha adottato un approccio computazionale innovativo per esplorare i percorsi di reazione. Il Professore Chu Li ha affermato che:
- Il metodo ha permesso di scoprire un nuovo percorso per la dissoluzione del CO2
- Identifica automaticamente i percorsi di reazione, rivelando meccanismi sconosciuti
Il Professore Ding Pan ha aggiunto che il metodo utilizza tecniche di apprendimento non supervisionato per evidenziare l’importanza dei grandi ossocarburi nelle reazioni acquose in condizioni estreme.
Pubblicazione e Sostenitori della Ricerca
La ricerca, intitolata “Svelare la cinetica di reazione nascosta dell’anidride carbonica in soluzioni acquose supercritiche”, è stata pubblicata il 30 dicembre 2024 negli Atti della National Academy of Sciences. Il lavoro è stato sostenuto da enti come:
- Hong Kong Research Grants Council
- Croucher Foundation
- Excellent Young Scientists Fund della National Natural Science Foundation of China
Parte delle analisi computazionali è stata eseguita sul supercomputer Tianhe-2, evidenziando l’importanza delle risorse computazionali avanzate nella ricerca scientifica contemporanea.
Fonti e Riferimenti dell'Articolo: