Progetto DoubleNanoMem
Per vincere queste importanti sfide si è reso necessario utilizzare membrane migliori di quelle disponibili fino ad oggi in commercio: una nuova generazione di membrane ad alte prestazioni dal punto di vista della selettività, della permeabilità, della resistenza termica, molto più performanti se paragonate alle membrane polimeriche attualmente in uso. Risultano, infatti, ormai superate le tecniche tradizionali per produrre membrane sufficientemente selettive e permeabili. Soltanto un approccio straordinariamente nuovo può consentire soluzioni anche economicamente vantaggiose dei problemi esistenti. Questo fornisce la chiave di lettura di un ambizioso progetto di ricerca “DoubleNanoMem - Nanocomposite and Nanostructured Polymeric Membranes for Gas and Vapour Separations”, recentemente approvato e finanziato dalla Comunità Europea nell’ambito del VII Programma Quadro.
Il progetto cerca di affrontare il problema dei cambiamenti climatici a tre diversi livelli:

1. Ridurre l’uso dei combustibili fossili: riduzione dell’emissione di CO₂ nelle centrali elettriche ed in altri impianti dove vi è persino una maggiore emissione, come i forni per la produzione di calce.
2. Un uso più efficiente e più pulito dei combustibili: trattamento del gas naturale o del biogas per rimuovere gas inquinanti o inerti.
3. Sviluppo di fonti energetiche alternative: produzione e purificazione del bioetanolo.

Il fatto che la Comunità Europea abbia deciso di finanziare questo progetto è un riconoscimento ed una conferma dell’importanza delle applicazioni della tecnologia delle membrane nei diversi ambiti industriali e del suo utilizzo come valida alternativa ai metodi tradizionali di separazione.

Impatto industriale e sociale

Alcuni importanti fattori, quali l’aumento dei costi del petrolio, gli aggiornamenti del Protocollo di Kyoto e del Trattato di Copenhagen con maggiori restrizioni sull’emissione di gas serra, un sempre più elevato bisogno di risorse di energia rinnovabile, sottolineano il carattere estremamente concreto ed innovativo di questo progetto. Uno dei punti di maggiore interesse è lo sviluppo di nuove membrane per la separazione di CO₂, non solo per limitare la sua emissione nell’ambiente, ma anche per favorirne il successivo utilizzo. Per quanto riguarda il recupero della CO₂ è interessante notare come attualmente l’intero fabbisogno di CO₂ in Italia (ad esempio nell’industria delle bevande o nel mercato dei gas tecnici) venga coperto dall’estrazione da miniere sotterranee presenti in Toscana e nelle Regioni Balcaniche. Questo è un notevole paradosso se consideriamo che in altri Paesi grandi sforzi vengono fatti per cercare di eliminare la CO₂ in eccesso iniettandola proprio nel sottosuolo.

La CO₂ recuperata grazie alle membrane potrà avere effetti positivi ad esempio nel settore dell’agricoltura, come già avviene in Olanda dove la CO₂ proveniente dall’immensa attività industriale legata al porto di Rotterdam viene trasportata ed iniettata nelle serre per stimolare la crescita di piante e fiori.

Si può quindi notare come il successo del progetto avrà un impatto sull’intero ciclo di produzione della CO₂, da una parte riducendone l’emissione nell’ambiente e dall’altra rendendone possibile il riutilizzo, facendo si che il suo recupero dai giacimenti sotterranei non sia più necessario.

Il coinvolgimento di un’industria produttrice di membrane, la russa Vladipor, e della Tecno Project Industriale Srl (Bergamo), già attiva sul mercato della CO₂ e quindi potenziale utilizzatrice degli nuovi prodotti sviluppati, renderà più facile l’utilizzo ed il miglioramento di nuove tecnologie e la commercializzazione di nuove membrane nano-strutturate per varie applicazioni.

Impatto scientifico e tecnologico

Il progetto riguarda principalmente la scienza dei materiali proponendosi come obiettivo quello di migliorare proprio la conoscenza di questi nuovi materiali, delle loro proprietà e del loro funzionamento, puntando principalmente su una migliore comprensione delle relazioni tra la struttura, le proprietà e le prestazioni delle membrane.

Il carattere multidisciplinare della scienza e tecnologia delle membrane da un lato e la complessità degli argomenti specifici dall’altro ha richiesto la partecipazione di vari gruppi di esperti nel settore provenienti da quei Paesi Europei dove erano più presenti competenze specifiche necessarie allo sviluppo del progetto. In particolare, la partecipazione di Olanda e Russia è rilevante in quanto Paesi produttori di gas naturale, e dell’Italia in quanto “estrattore” di CO₂ da miniere sotterranee. Ed è proprio in Italia che risiede l’Istituto coordinatore del progetto, l’Istituto per la Tecnologia delle Membrane (ITM-CNR), uno degli istituti di ricerca più noti in Europa e nel mondo nell’ambito della scienza e della tecnologia delle membrane. In particolare, la composizione del consorzio vede la presenza di 10 partners sia accademici che industriali provenienti da 6 diversi Paesi Europei.

1. ITM-CNR, Italia (coordinatore)
2. AV. Topchiev Institute on Petrochemical Synthesis, Russia
3. Delft University of Technology, Paesi Bassi
4. Katholieke Universiteit Leuven, Belgio
5. Institute on Chemical Technology, Republica Ceca
6. Università della Calabria, Italia
7. University of Manchester, Inghilterra
8. ZAO STC “Vladipor”, Russia
9. Cardiff University, Inghilterra
10. Tecnoproject Industriale S.r.l., Italia

Per Informazioni:

Istituto per la Tecnologia delle Membrane del CNR
Via P. Bucci 17/C, c/o Università della Calabria
87030 Rende (CS)

Dr. ir. Johannes Carolus Jansen (Coordinatore)
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Tel. +39-0984-492031 / 492005
Dott.sa Maria A. Liberti (Responsabile Ufficio Rapporti Internazionali e Relazioni Esterne)
E-mail: Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo..
Tel. +39-0984-492007
Fax: +39-0984-402103
Web: www.itm.cnr.it/doublenanomem/