Trasformare i gas climalteranti in risorse

Metano e anidride carbonica sono tra i principali responsabili del cambiamento climatico. E se potessimo trasformarli in materie prime utili, eliminando al contempo l'uso di combustibili fossili nei processi industriali? È questa la scommessa di un gruppo di ricercatori della Divisione Tecnologie e materiali per l’Industria Manifatturiera Sostenibile (TIMAS) dell'ENEA, nell'ambito del Progetto 1.4 "Materiali e dispositivi di frontiera per applicazioni energetiche", all'interno dell'Accordo di Programma ENEA/MASE per la Ricerca di Sistema Elettrico, Piano Triennale di Realizzazione 2025–2027.

Catalizzatori che si scaldano da soli grazie ad un campo magnetico

Il cuore dell'innovazione sono nanoparticelle magnetiche di leghe nichel-cobalto (NiCo) capaci di svolgere due funzioni in una: catalizzare la reazione chimica e riscaldarsi autonomamente quando esposte a un campo magnetico alternato, esattamente come accade in un forno a induzione. Questo approccio — detto catalisi magnetica — consente di raggiungere temperature superiori a 700 °C senza bruciare combustibili, rendendo il processo completamente elettrificabile e alimentabile da fonti rinnovabili. Il risultato finale è il syngas, una miscela di idrogeno e monossido di carbonio preziosa per la produzione di carburanti e prodotti chimici.

La stampa 3D rivoluziona il reattore chimico

Il progetto compie ora un salto in avanti: i catalizzatori vengono depositati su supporti realizzati con la stampa 3D (additive manufacturing) presso il Laboratorio ENEA di Faenza , ottenendo strutture reticolari e porose di geometria complessa impossibili da produrre con i metodi tradizionali. Questa architettura ottimizzata garantisce una superficie di contatto maggiore, una distribuzione uniforme del gas e un'efficienza di conversione paragonabile ai materiali commerciali — aprendo la strada a reattori chimici ultracompatti per la produzione distribuita di energia pulita.

I primi risultati confermano la strada

I test preliminari sui supporti stampati in 3D mostrano prestazioni catalitiche sovrapponibili a quelle dei substrati commerciali: stesse temperature di processo, stesse rese di conversione. La tecnologia è ora pronta per il passo successivo: l'integrazione in un prototipo di reattore ultracompatto che potrà essere impiegato in contesti decentralizzati, dove la produzione locale di syngas da biogas rappresenta una concreta opportunità di economia circolare.

Per informazioni:

• Francesca Varsano, SSPT TIMAS MADD  - francesca.varsano@enea.it 
• Mariangela Bellusci, SSPT TIMAS MADD
• Francesca Mazzanti, SSPT TIMAS MCC
• Enrico Leoni, SSPT TIMAS MCC
• Paride Fabbri, SSPT TIMAS MCC
• Daniele Mirabile Gattia, SSPT TIMAS MADD