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Catalizzatore magnetico e processo produttivo

Catalisi eterogeneaNanoparticelle magneticheReazioni di reformingRiscaldamento a induzione

Introduzione

L’invenzione riguarda una classe di catalizzatori in cui l’elemento attivo è un materiale magnetico, preferibilmente in forma di nanoparticella, in grado contemporaneamente di catalizzare un processo chimico e fornire il calore necessario alla reazione chimica dissipando energia quando immerso in un campo magnetico alternato.

Caratteristiche Tecniche

L’idea sviluppata mira a ridurre i consumi energetici associati ai processi catalitici utilizzando la tecnologia dell’induzione elettromagnetica a radiofrequenza per fornire calore di processo ad elevata temperatura. Nel brevetto è descritta la sintesi di catalizzatori supportati il cui elemento attivo è un materiale magnetico in forma di nano particelle (es. Ni, Co e loro leghe) opportunamente distribuite sul supporto. Le nanoparticelle sono in grado al tempo stesso di catalizzare il processo e fornire il calore necessario alla reazione. I materiali ideati e sviluppati da ENEA sono in grado, in un campo magnetico generato con un forno ad induzione commerciale, di raggiungere gli 800°C permettendo di allargare considerevolmente l’impiego della catalisi magnetica, finora limitata a isolati esempi di reazioni a medio – bassa temperatura (<450°C), a processi industriali endotermici quali le reazioni di reforming.

Possibili Applicazioni

  • Accoppiamento di processi chimici a fonti di energia rinnovabile in applicazioni emergenti (power to gas);
  • Processi chimici industriali catalizzati da Ni e Co;
  • Processi ad alta temperatura (reforming);
  • Processi a medio bassa temperatura (water gas shift e metanazione).

Vantaggi

  • Riscaldamento selettivo del catalizzatore;
  • Riscaldamento istantaneo: possibilità di alimentare processi discontinui in modo efficiente senza onerosi sistemi di recupero termico;
  • Spegnimento processi produttivi in tempi brevi con vantaggi sulla sicurezza degli impianti;
  • Aumento della selettività.