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Reazioni chimiche osservate in tempo reale

Processo utile per produrre energia pulita

23 aprile, 16:11
Tecnica per osservare gli atomi in tempo reale (fonte: Joerg M. Harms, MPSD/CFEL) Tecnica per osservare gli atomi in tempo reale (fonte: Joerg M. Harms, MPSD/CFEL)

Per la prima volta reazioni chimiche sono state osservate in tempo reale nel momento in cui avvengono. A riuscirci è stato l'esperimento eseguito presso i laboratori americani del Dipartimento dell'Energia dell'acceleratore lineare Slac a Menlo Park, in California, e descritto sulla rivista Science.

Coordinati da Martina Dell'Angela e Wilfried Wurth, dell'Università di Amburgo, i ricercatori hanno osservato in diretta, aiutati anche da simulazioni computerizzate, come reagiscono alcuni catalizzatori colpiti da forti impulsi laser a raggi X. Poter osservare questo evento è un importante passo per capire come sviluppare in futuro fonti di energia più pulite ed efficienti.

"Studiare reazioni di questo tipo in tempo reale è il sogno di ogni chimico", ha detto uno degli autori della ricerca, Anders Nilsson. "Stiamo davvero facendo un salto verso l'ignoto", ha aggiunto. “I catalizzatori - ha detto ancora - possono accelerare le reazioni chimiche e renderle più efficienti ed efficaci''. Sono infatti essenziali per molti processi industriali, come quelli relativi alla produzione di molti prodotti chimici. I convertitori catalitici nelle marmitte delle automobili per esempio, possono ridurre le emissioni di gas di scarico mediante la conversione di composti meno tossici.
''Capire come funzionano i catalizzatori è perciò essenziale per produrre nuovi combustibili sintetici a basso costo e nuove fonti di energia alternativa che riducono l'inquinamento”, ha aggiunto Nilsson.

Nell'esperimento i ricercatori hanno esaminato il comportamento di un catalizzatore molto noto, come un cristallo composto di rutenio, in reazione con gas di ossido di carbonio. La superficie del cristallo è stata colpita con un laser convenzionale che ha causato il distacco delle molecole di monossido di carbonio. Utilizzando impulsi laser a raggi X si è osservato come le molecole sono rimaste per un brevissimo istante intrappolate in uno stato di quasi-gas, interagendo ancora con il catalizzatore. "Non ci saremmo mai aspettati di vedere questo stato", ha detto Nilsson. "E' stata una sorpresa".

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