DIscriminazione e Valorizzazione di fonti Energetiche Rinnovabili con Tecniche Ottiche

Abstract

Per affrontare le sfide poste dal cambiamento climatico, bisognerà diffondere l’utilizzo dei biocarburanti, come previsto dai trattati internazionali e, più in generale, ridurre l’utilizzo di derivati del petrolio anche per la produzione di materiali come le plastiche. È quindi necessario misurare con precisione la frazione bio rispetto a quella fossile in prodotti commerciali, come richiesto dalle leggi e dalla politica di lungo termine, come sottoscritto dai Paesi firmatari degli Accordi di Parigi del 2016. Per questa finalità, le analisi del contenuto di radiocarbonio (14C) sono ormai considerate le più affidabili e precise, per l’elevata selettività che consente di discriminare tra le sostanze di origine biologica, che contengono ancora tracce di 14C nelle proporzioni in cui è contenuto nella biosfera, e la frazione fossile, priva di 14C, che ha una emivita di circa 5700 anni (cioè la quantità contenuta di 14C si dimezza ogni 5700 anni) e quindi non è più presente nei combustibili fossili, con età di diversi milioni di anni. Ad oggi tali analisi sono effettuate, per la sensibilità estremamente elevata richiesta alla strumentazione, solo dai grandi acceleratori per spettrometria di massa (AMS) o con tecniche di scintillazione liquida (LSC), che ha però tempi molto lunghi di misura e significativi errori sistematici. Nel gruppo misto di ricerca CNR-INO / società spin-off ppqSense S.r.l. è stata recentemente dimostrata, per la prima volta al mondo, la possibilità di misurare la frazione bio rispetto a quella fossile utilizzando il metodo del 14C, attraverso la misura della concentrazione di anidride radiocarbonica, ottenuta dalla combustione di pochi milligrammi del campione da analizzare, con un sistema laser compatto e trasportabile, coperto da tre brevetti internazionali. La precisione ottenuta è simile alle migliori misure effettuate da AMS su tempi più brevi. In questo progetto si intende passare dalla prima dimostrazione effettuata allo sviluppo ulteriore della tecnologia, con un più elevato TRL che potrà consentire una commercializzazione su vasta scala, con un grande impatto non solo sulla Green Economy ma anche sui livelli occupazionali toscani in settori ad altissima tecnologia. La presenza di un assegnista favorirà il trasferimento di conoscenze con reciproco vantaggio per CNR-INO e ppqSense.