La struttura porosa del nuovo aerogel a base di cellulosa.

La lotta al cambiamento climatico ha un nuovo, promettente alleato: un aerogel ultraleggero derivato dalla cellulosa. Sviluppato da un team di ricerca internazionale, questo materiale innovativo non solo è sostenibile ed economico da produrre, ma dimostra una capacità di assorbimento del diossido di carbonio (CO2) superiore a molti materiali attuali. Grazie alla sua struttura nanoporosa, potrebbe essere impiegato in filtri industriali e impianti di cattura diretta dall'aria, aprendo nuovi scenari.

Dalla foresta al laboratorio: come funziona?
Un aerogel è un materiale solido ultraleggero, composto principalmente da aria (oltre il 99%) intrappolata in una struttura tridimensionale nanoporosa. La vera innovazione di questa ricerca risiede nell'utilizzo della cellulosa, il polimero organico più abbondante sulla Terra, estratto da fonti vegetali come alberi e piante. Il processo di produzione prevede la creazione di un idrogel di cellulosa che viene poi liofilizzato (freeze-drying). Questa tecnica rimuove la componente liquida preservando la delicata struttura a rete, creando una "spugna" solida con una superficie interna vastissima. È proprio questa enorme area superficiale, in relazione al suo volume, che permette al materiale di catturare e trattenere un numero elevato di molecole di CO2 presenti nell'aria.

Efficienza e vantaggi principali
Rispetto ai materiali sorbenti tradizionali, spesso a base di ammine o materiali inorganici costosi e difficili da smaltire, l'aerogel di cellulosa offre una serie di vantaggi competitivi che lo rendono particolarmente interessante per applicazioni su larga scala.

• Sostenibilità: La cellulosa è una risorsa rinnovabile e il prodotto finale è completamente biodegradabile.
• Basso costo: Le materie prime sono economiche e abbondanti in natura.
• Alta selettività: Il materiale è stato ingegnerizzato per legarsi preferenzialmente con la CO2 piuttosto che con altri gas presenti nell'atmosfera, come l'azoto.
• Rigenerabilità: L'aerogel può essere "ripulito" dalla CO2 catturata tramite un leggero riscaldamento, rilasciando il gas in forma concentrata (per lo stoccaggio o il riutilizzo) e rendendo il materiale pronto per un nuovo ciclo di cattura.
• Leggerezza e maneggevolezza: Il suo peso piuma ne facilita il trasporto e l'installazione all'interno degli impianti.

Applicazioni future e sfide
Le potenziali applicazioni di questa tecnologia sono molteplici. Potrebbe essere integrata direttamente nelle ciminiere degli impianti industriali per catturare le emissioni alla fonte, oppure utilizzata in grandi impianti di "Direct Air Capture" (DAC) per rimuovere la CO2 già presente in atmosfera. La sfida principale rimane lo scaling-up, ovvero passare dalla produzione su scala di laboratorio a quella industriale, mantenendo bassi i costi e l'impatto energetico del processo. Inoltre, i ricercatori stanno lavorando per migliorare ulteriormente la sua stabilità meccanica e la sua durata nel tempo, specialmente in condizioni operative difficili.

L'aerogel di cellulosa non è ancora la soluzione definitiva alla crisi climatica, ma rappresenta un passo avanti di straordinaria importanza nella tecnologia di cattura del carbonio. Unendo sostenibilità, basso costo e alta efficienza, questo materiale apre la strada a un futuro in cui la rimozione della CO2 dall'atmosfera potrebbe diventare più accessibile e diffusa. La ricerca ora si concentrerà sull'ottimizzazione e l'industrializzazione di questa promettente invenzione.