Una fiamma che si accende ruotando una manopola è solo la punta di un sistema energetico complesso. Il gas naturale, per essere immagazzinato e trasportato, viene oggi compresso ad altissime pressioni o liquefatto a -162 °C, con costi elevati e importanti consumi energetici. Ma un team della National University of Singapore ha trovato una scorciatoia tanto semplice quanto efficace: intrappolare il metano dentro un ghiaccio arricchito con amminoacidi.
Ghiaccio modificato che cattura gas in due minuti
Gli scienziati guidati dal professor Praveen Linga hanno pubblicato su Nature Communications uno studio in cui mostrano come un’“ice cube” speciale — ottenuta congelando acqua con una piccola quantità di amminoacidi biodegradabili — sia in grado di trasformarsi in idrato di metano in poco più di due minuti. Tradotto: 90% della capacità di stoccaggio raggiunta in tempi 30 volte più rapidi rispetto ai metodi tradizionali, che richiedono invece ore.
Il processo funziona perché gli amminoacidi, in particolare quelli idrofobici come triptofano, metionina e leucina, modificano la superficie del ghiaccio creando microscopici strati liquidi dove i cristalli di idrato possono svilupparsi velocemente. L’effetto è un materiale poroso e spugnoso che “beve” metano, invece della solita pellicola compatta che ne ostacola la diffusione.
Le analisi con spettroscopia Raman hanno inoltre confermato che oltre il 90% delle cavità molecolari del ghiaccio è riempito dal gas. Al contrario, amminoacidi idrofili come istidina e arginina si sono dimostrati inefficaci, suggerendo una chiara regola di progettazione per futuri sviluppi.
Energia stoccata come una batteria… di ghiaccio
Oltre alla velocità, il sistema garantisce sostenibilità e riutilizzo. Non sono impiegati tensioattivi inquinanti — tipici degli acceleratori di idrati — e il gas può essere rilasciato con un semplice riscaldamento delicato, senza formazione di schiume. Una volta svuotato, il ghiaccio può essere ricongelato e riutilizzato, proprio come una batteria che si carica e si scarica.
I risultati superano anche materiali avanzati come metal-organic frameworks e zeoliti, sia per capacità che per velocità di accumulo. Le applicazioni vanno dallo stoccaggio su grande scala fino alla gestione di piccole forniture distribuite di biometano, dove oggi pressurizzazione e liquefazione non sono economicamente praticabili.
Il team sta già lavorando alla scalabilità industriale, con prototipi di reattori che mantengono contatto efficiente tra gas, liquido e solido, test su miscele di gas reali (metano, etano, propano) e persino adattamenti per anidride carbonica e idrogeno.
Come sintetizza il professor Linga, “stiamo mostrando una via semplice, biodegradabile e riutilizzabile che rende lo stoccaggio del gas più sicuro e versatile”. Una promessa concreta di un futuro energetico più freddo… ma più pulito.
