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“Chimica Domaniˮ:

Verde, Sostenibile, Circolare

Sviluppo di materiali e metodologie innovative per l’energia del futuro e per l’ambiente

Il contesto storico in cui viviamo attualmente ri-
chiede un’attenzione particolare all’ambiente e Celle solari e fuel cells Parenti è impegnato nello studio di ma-
teriali innovativi per queste interessanti
al suo sfruttamento. La Federazione Nazionale applicazioni nel settore energetico.
dell’Industria Chimica (Federchimica) che ha tra i Le celle solari organiche sono dispo- Sempre nell’ambito della produzione di
suoi obiettivi strategici la tutela dell’ambiente e la sitivi in cui il materiale fotoattivo non è energia ecosostenibile si sta portando
costituito da silicio inorganico, bensì da
ricerca di fonti energetiche alternative, ribadisce materiali di natura organica che possono avanti, insieme al dott. Fabrizio Ronca-
glia e ad altri ricercatori Unimore (FIM,
il ruolo fondamentale che le discipline chimiche essere usati in piccola quantità e sotto DIEF, DEMB) uno studio interdisciplina-
svolgono in questo ambito (https://www.federchi- forma di film, permettendo la realizzazio- re (finanziato come progetto CARCOM,
mica.it/la-chimica-per/ambiente): “La chimica ha ne di pannelli fotovoltaici leggeri, stam- nell’ambito dei fondi FAR2019, linea
pabili e flessibili, idonei ad applicazioni
un ruolo di primo piano nel promuovere lo svilup- innovative grazie alla loro adattabilità a FCRMO) sull’ottimizzazione di materiali
compositi a base polimero/grafite che
po sostenibile. Il suo impegno si esplicita non solo diverse forme e superfici. Le celle fotoe- possono essere utilizzati per costruire
nello sviluppo di processi sempre meno impattanti lettrochimiche sfruttano invece la radia- piatti bipolari. Questi a loro volta sono
sull’ambiente circostante, ma anche nel miglio- zione solare assorbita da un colorante componenti delle celle a combustibile
ramento della compatibilità ambientale dei suoi per indurre lo splitting della molecola di che possono bruciare idrogeno, che
acqua in idrogeno e ossigeno. Queste
può essere ottenuto anche dall’acqua
prodotti. Inoltre, la chimica è in grado di fornire celle sono particolarmente virtuose in per elettrolisi utilizzando energia solare,
soluzioni che migliorano la sostenibilità dei settori quanto rendono possibile la produzione o altri combustibili, come metanolo o
a valle e degli utenti finali”. Alcuni ricercatori del di un combustibile pulito, l’idrogeno, a etanolo, ottenibili anche per via fermen-
Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche partire da una fonte ampiamente dispo- tativa. Nel caso in cui il combustibile sia
nibile e pulita, l’acqua. Da diversi anni il
l’idrogeno il prodotto della combustione
sono da anni impegnati nello studio di soluzioni a gruppo di ricerca guidato dalla prof.ssa è ancora acqua, una sostanza a impat-
queste problematiche attraverso un approccio mul- Adele Mucci e dalla dott.ssa Francesca to ambientale nullo.
tidisciplinare incentrato sui seguenti argomenti:

1. Celle solari e fuel cells
scita polimerica in modo da avere un materiale for- tibile è possibile intervenire anche sulla scelta dei
2. Polimeri e catalizzatori ecocompatibili
mato da catene più o meno della stessa lunghezza. catalizzatori. Metalli nobili come palladio, platino,
3. Nuovi leganti eco-sostenibili
Un metodo efficace per controllare la polidispersi- rutenio, rodio e iridio sono tossici ed inquinanti
4. REACH compliance di prodotti tà e la lunghezza delle catene polimeriche è la poli- oltre che rari e costosi, ma sono i più utilizzati a
e processi industriali merizzazione radicalica a trasferimento di atomo o livello industriale. Di grande interesse è dunque
ATRP (Atom Transfer Radical Polymerization). Il lo sviluppo di sistemi catalitici più sostenibili ed
Polimeri e catalizzatori prof. Franco Ghelfi e la dott.ssa Francesca Parenti economici ma di pari (o superiore) efficacia. “La
ecocompatibili sono da tempo impegnati nello studio della sintesi ricerca in questo campo – spiega la dott.ssa Parenti

di polimeri tramite ATRP, una tecnica che consen- – è un buon terreno di collaborazione tra chimici
Le reazioni di polimerizzazione radicalica soffrono te anche di produrre polimeri a blocchi controllati. organici e inorganici. Insieme al prof. Andrea Cor-
del fatto che il polimero generato è polidisperso, Se questi blocchi vengono collegati tra loro tramite nia abbiamo iniziato a studiare nuovi catalizzatori
ovvero formato da catene polimeriche di varia lun- opportuni gruppi funzionali si ottengono polimeri «green», che trovano impiego in molteplici setto-
ghezza. La polidispersità può incidere fortemente biodegradabili in quanto scindibili in frammenti ri industriali: dalla sintesi dei farmaci a quella dei
sulle proprietà del materiale finale, per cui diventa più piccoli dai microorganismi presenti in natura. materiali polimerici fino alla produzione di idroge-
importante poter esercitare un controllo sulla cre- Per rendere una reazione chimica più ecocompa- no, un combustibile pulito.”

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