Studio del catalizzatore PdO/Co3O4 supportato su schiume a celle aperte metalliche per l’abbattimento di metano residuo = Study of the PdO/Co3O4 catalyst supported on metal open-cell foams for the abatement of residual methane

L'aumento del riscaldamento globale è causato principalmente dalle emissioni di gas ad effetto serra, la cui fonte principale è il settore dei trasporti. Tra i gas ad effetto serra, il metano (CH4) risulta essere quello più preoccupante con un potenziale di riscaldamento superiore a quello dell’anidride carbonica (CO2). D‘altro canto però l’utilizzo di gas naturali, la cui concentrazione di metano è molto elevata, permette di emettere meno anidride carbonica in atmosfera rispetto ai combustibili fossili. Nella combustione del metano non tutto il metano viene convertito e quindi ci si trova nella condizione di cercare un modo per limitarne il rilascio. La ricerca dunque si è concentrata sull’utilizzo di convertitori catalitici che favoriscano la combustione del metano incombusto. Il palladio è tra i principali, e più promettenti, catalizzatori, ma il costo elevato ha spostato lo studio a ossidi metallici o combinazioni. Questa tesi si basa proprio sullo studio del potenziale che può avere il palladio combinato con l’ossido di cobalto (Co3O4) e dell’efficacia di schiume a celle aperte (OCF) metalliche di FeCralloy, che fanno da struttura di supporto. Le OCF utilizzate sono la FeCrAl40 e FeCrAl60, rispettivamente a 40 ppi e 60 ppi (pore per inch). Alcuni parametri geometrici delle OCF vengono determinati mediante la tecnica FESEM (Microscopia elettronica a scansione ad emissione di campo), mentre i restanti sono calcolati. Per i test catalitici viene utilizzato un reattore pilota di laboratori, che permette di miscelare ossigeno, azoto e metano, in modo da ottenere una portata in ingresso costante in concentrazione. L’indagine esplora come le portate, 30 e 90 WHSV (weight hourly space velocity), e la struttura dei catalizzatori influenzino i fenomeni di trasporto, di massa e calore, e il regime cinetico. Lo studio presenta quindi un approfondimento delle informazioni sulle proprietà del catalizzatore e delle OCF, che potranno contribuire a cercare nuove soluzioni che potranno migliorare l’abbattimento del metano e quindi migliorare la situazione ambientale del nostro mondo.