Direttiva nitrati: basta la parola. Da molti anni l'attenzione eurocomunitaria e nazionale è stata posta sull'inquinamento delle acque da nitrati, spesso derivanti proprio dalla lisciviazione dei fertilizzanti a uso agricolo. Dopo innumerevoli deroghe a tale Direttiva, la risposta è stata trovata nella riduzione negli usi dei composti azotati in campo, mentre a livello domestico sono stati sviluppati dei filtri a scambio ionico atti a captare questi contaminanti togliendoli dall'acqua potabile. I nitrati, infatti, oltre ad avere una loro tossicità intrinseca, per quanto bassa, possono produrre nitriti e questi sì che possono fare molto male, specialmente ai bambini.
Abbassare le unità di azoto massime per ettaro ha portato come inconveniente le prevedibili riduzioni di resa, mentre i filtri a scambio ionico hanno mostrato invece il limite di asportare i nitrati dall'acqua, senza però eliminarli di fatto, necessitando perciò di rigenerazione periodica. In pratica li spostano e basta.
Ora però, sembra che una possibile risposta al problema nitrati sia stata individuata dai ricercatori della Rice University del Texas, i quali hanno operato in collaborazione con i colleghi di ingegneria chimica della Purdue University e dell'Università di Houston. Gli ingegneri del Centro di nanotecnologie applicate al trattamento delle acque avrebbero infatti messo a punto un catalizzatore capace di trasformare i nitrati in acqua e azoto, eliminandoli dalle acque in modo completo e definitivo.
Proprio in tal senso, la ricerca, pubblicata sulla rivista American Chemical Society ACS Catalysis, ha valutato la capacità di uno speciale catalizzatore all'indio-palladio. Il primo, identificato dal simbolo "In", ha numero atomico 49 ed è un metallo raro chimicamente affine all'alluminio, al gallio e allo zinco. In passato venne usato con successo come rivestimento delle bronzine degli aerei della Seconda Guerra mondiale, grazie alle sue capacità lubrificanti. Il palladio appartiene invece al gruppo chimico del platino e ha simbolo "Pd". Anch'esso metallo raro, è identificato dal numero atomico 46.
Il laboratorio della Rice University è infatti specializzato nello sviluppo di catalizzatori basati su nanoparticelle, frammenti submicroscopici atti ad accelerare particolari reazioni chimiche.
"I nitrati sono molecole che hanno un atomo di azoto e tre atomi di ossigeno" spiega Michael Wong, ingegnere capo della ricerca.
"Si trasformano in nitriti se perdono ossigeno, ma i nitriti sono ancora più tossici dei nitrati, quindi non ci si può fermare ai nitriti. Sostanzialmente, il modo migliore per rimuovere i nitrati è un processo catalitico che li separi completamente in azoto e ossigeno, o nel caso della nostra ricerca, in azoto e acqua perché alla reazione abbiamo aggiunto anche un po' di idrogeno. Del resto - ha proseguito Wong - più del 75% dell'atmosfera terrestre è azoto allo stato gassoso".
Il catalizzatore messo a punto dalla Rice University consta di microsferule di palladio ricoperte da un sottile strato di indio, dimostrandosi il 50% più efficiente di qualsiasi altro catalizzatore precedente. L'indio si ossida infatti con estrema facilità e la sua esposizione a soluzioni contenenti nitrati ne causa pertanto un certo grado di ossidazione. Aggiungendo poi acqua idrogenata, il palladio presente nel catalizzatore lega parte di quell'ossigeno con l'idrogeno, formando acqua. Ciò ripristina anche lo stato "ridotto" dell'indio, il quale può quindi operare nuove reazioni di ossidazione dei nitrati.
Questo in laboratorio. Ora il team texano ha annunciato la volontà di lavorare con alcuni partner industriali per sviluppare apparecchiature utilizzabili nel trattamento delle acque. In tal senso, il Centro texano potrà contare su 40 milioni di dollari di finanziamenti e spera di poter avanzare una soluzione applicabile su larga scala entro il 2025.
Abbassare le unità di azoto massime per ettaro ha portato come inconveniente le prevedibili riduzioni di resa, mentre i filtri a scambio ionico hanno mostrato invece il limite di asportare i nitrati dall'acqua, senza però eliminarli di fatto, necessitando perciò di rigenerazione periodica. In pratica li spostano e basta.
Ora però, sembra che una possibile risposta al problema nitrati sia stata individuata dai ricercatori della Rice University del Texas, i quali hanno operato in collaborazione con i colleghi di ingegneria chimica della Purdue University e dell'Università di Houston. Gli ingegneri del Centro di nanotecnologie applicate al trattamento delle acque avrebbero infatti messo a punto un catalizzatore capace di trasformare i nitrati in acqua e azoto, eliminandoli dalle acque in modo completo e definitivo.
Proprio in tal senso, la ricerca, pubblicata sulla rivista American Chemical Society ACS Catalysis, ha valutato la capacità di uno speciale catalizzatore all'indio-palladio. Il primo, identificato dal simbolo "In", ha numero atomico 49 ed è un metallo raro chimicamente affine all'alluminio, al gallio e allo zinco. In passato venne usato con successo come rivestimento delle bronzine degli aerei della Seconda Guerra mondiale, grazie alle sue capacità lubrificanti. Il palladio appartiene invece al gruppo chimico del platino e ha simbolo "Pd". Anch'esso metallo raro, è identificato dal numero atomico 46.
Il laboratorio della Rice University è infatti specializzato nello sviluppo di catalizzatori basati su nanoparticelle, frammenti submicroscopici atti ad accelerare particolari reazioni chimiche.
"I nitrati sono molecole che hanno un atomo di azoto e tre atomi di ossigeno" spiega Michael Wong, ingegnere capo della ricerca.
"Si trasformano in nitriti se perdono ossigeno, ma i nitriti sono ancora più tossici dei nitrati, quindi non ci si può fermare ai nitriti. Sostanzialmente, il modo migliore per rimuovere i nitrati è un processo catalitico che li separi completamente in azoto e ossigeno, o nel caso della nostra ricerca, in azoto e acqua perché alla reazione abbiamo aggiunto anche un po' di idrogeno. Del resto - ha proseguito Wong - più del 75% dell'atmosfera terrestre è azoto allo stato gassoso".
Il catalizzatore messo a punto dalla Rice University consta di microsferule di palladio ricoperte da un sottile strato di indio, dimostrandosi il 50% più efficiente di qualsiasi altro catalizzatore precedente. L'indio si ossida infatti con estrema facilità e la sua esposizione a soluzioni contenenti nitrati ne causa pertanto un certo grado di ossidazione. Aggiungendo poi acqua idrogenata, il palladio presente nel catalizzatore lega parte di quell'ossigeno con l'idrogeno, formando acqua. Ciò ripristina anche lo stato "ridotto" dell'indio, il quale può quindi operare nuove reazioni di ossidazione dei nitrati.
Questo in laboratorio. Ora il team texano ha annunciato la volontà di lavorare con alcuni partner industriali per sviluppare apparecchiature utilizzabili nel trattamento delle acque. In tal senso, il Centro texano potrà contare su 40 milioni di dollari di finanziamenti e spera di poter avanzare una soluzione applicabile su larga scala entro il 2025.
