Scienziati del Politecnico federale di Zurigo hanno sviluppato sfere proteiche biodegradabili ricavate da scarti dell'industria casearia e della produzione di tofu, capaci di catturare anidride carbonica direttamente dall'atmosfera. È una scoperta che potrebbe rivoluzionare il settore della cattura del carbonio. Il materiale innovativo, descritto sulla rivista Nature Reviews Materials, offre un'alternativa più efficiente e più rispettosa dell'ambiente rispetto a molte tecnologie di cattura del carbonio già esistenti. Trasformando sottoprodotti dell'industria alimentare in uno strumento per combattere il cambiamento climatico, i ricercatori hanno già dimostrato un approccio creativo a due sfide ambientali urgenti contemporaneamente, perché è possibile affrontare più problemi alla volta.
Le sfere vengono prodotte attraverso un processo in più fasi che inizia con l'estrazione di proteine dal siero di latte, un sottoprodotto liquido della produzione casearia, e dalle acque reflue generate durante la lavorazione del tofu. I ricercatori hanno assemblato queste proteine estratte in strutture chiamate fibrille amiloidi, formazioni lunghe e filamentose dotate di notevole stabilità strutturale. Le fibrille sono state poi combinate con idrossido di potassio e trasformate in sfere porose con un diametro compreso tra 0,5 e 1 centimetro. Il materiale così ottenuto assomiglia a piccole spugne in grado di assorbire anidride carbonica dall'aria circostante. È un risultato che ha già suscitato grande interesse nella comunità scientifica internazionale.
Nei test di laboratorio, le sfere hanno dimostrato prestazioni straordinarie. Un grammo di materiale è riuscito a catturare 97 milligrammi di anidride carbonica dall'aria ambiente, il che è più efficace di molte soluzioni commerciali di cattura del carbonio già disponibili. L'idrossido di potassio incorporato nella struttura delle sfere reagisce con la CO2 atmosferica, intrappolandola nella rete porosa. Ciò che rende questo approccio particolarmente promettente è il fatto che le sfere rilasciano l'anidride carbonica catturata già a temperatura ambiente, a differenza di molti sistemi convenzionali che richiedono processi di riscaldamento ad alto consumo energetico per rigenerare il materiale assorbente.
Il meccanismo di rilascio a temperatura ambiente rappresenta un vantaggio significativo rispetto alle tecnologie già in uso. I sistemi tradizionali di cattura del carbonio richiedono spesso di riscaldare i materiali a diverse centinaia di gradi Celsius per rilasciare la CO2 intrappolata, consumando così quantità considerevoli di energia e vanificando in parte i benefici ambientali della cattura stessa. È perciò evidente che una soluzione più efficiente è necessaria. Le sfere sviluppate al Politecnico di Zurigo superano interamente questo collo di bottiglia energetico, rendendo perciò la tecnologia molto più pratica e conveniente per un impiego su larga scala in contesti industriali e commerciali.
I ricercatori hanno sottolineato che la tecnologia è stata progettata per essere scalabile fin dall'inizio. Il processo di fabbricazione a spruzzo utilizzato per formare le sfere è compatibile con le tecniche di produzione industriale già esistenti, il che significa che le fabbriche potrebbero già adottare la tecnologia senza dover costruire infrastrutture produttive completamente nuove. Inoltre, poiché le sfere sono biodegradabili, non generano i flussi di rifiuti persistenti associati ai materiali sintetici di cattura del carbonio, che si basano spesso su polimeri derivati dal petrolio destinati a permanere nell'ambiente per decenni, il che è un problema già noto da tempo.
Questo sviluppo rappresenta un esempio convincente di economia circolare, in cui gli scarti di un'industria diventano una risorsa preziosa per un'altra. L'industria casearia e quella del tofu a livello mondiale generano ogni anno milioni di tonnellate di acque reflue ricche di proteine, gran parte delle quali attualmente finisce nei sistemi di trattamento dei rifiuti o viene scaricata nell'ambiente. Incanalando questi sottoprodotti verso materiali di cattura del carbonio, il team del Politecnico di Zurigo ha individuato un percorso che potrebbe contemporaneamente ridurre gli scarti dell'industria alimentare, abbassare i livelli atmosferici di anidride carbonica e fornire un prodotto economicamente valido per il mercato in crescita della cattura del carbonio. È un risultato che apre già nuove possibilità per il futuro della sostenibilità, poiché dimostra che è possibile coniugare efficienza economica e responsabilità ambientale.
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