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Un team di scienziati dell'EPFL, guidato da Kumar Varoon Agrawal, ha creato membrane di grafene rivoluzionarie per la cattura del carbonio. Esse incorporano azoto piridinico ai bordi dei pori di grafene. Nature Energy ha riportato che le membrane presentano una maggiore efficienza di legame con la CO2 e fattori di separazione impressionanti. Inoltre, sono promettenti per una riduzione delle emissioni di carbonio a livello industriale più sostenibile ed economicamente vantaggiosa.
Utilizzando pellicole di grafene monostrato sintetizzate tramite deposizione chimica da vapore su fogli di rame, il team ha introdotto i pori tramite ossidazione controllata con ozono. In seguito, hanno trattato il grafene ossidato con ammoniaca a temperatura ambiente per integrare gli atomi di azoto.
Questa innovazione potrebbe ridurre significativamente i costi e i requisiti energetici dei processi di cattura del carbonio. Promette inoltre una soluzione più sostenibile ed economica per ridurre le emissioni industriali di carbonio.
La spettroscopia di fotoelettroni a raggi X e la microscopia a scansione tunneling hanno confermato il successo dell'incorporazione dell'azoto piridinico, che ha aumentato il legame della CO2 sui pori del grafene. Le nuove membrane hanno mostrato un impressionante fattore di separazione CO2/N2, raggiungendo una media di 53 per flussi di gas CO2 20% e oltre 1000 per flussi di CO2 1% grazie al maggiore legame con la CO2.
La scalabilità è stata dimostrata producendo membrane ad alte prestazioni su scala centimetrica, aprendo la strada alla diffusione industriale.
