Triporous: che cos’è?

Durante il nostro Re-think Circular Economy Forum Milano tenutosi a ottobre 2020, Seiichiro Tabata, Triporous Tchnology Leader di Sony, ci ha spiegato cos’è il Triporous, un nuovissimo materiale di carbonio poroso che Seiichiro e il suo team hanno sviluppato dalla lolla di riso, e durante la sua presentazione ci ha spiegato cos’è e come può contribuire alle questioni sociali.

Cos’è il Triporous?

Nel 1991, Sony ha commercializzato per la prima volta al mondo le batterie agli ioni di litio. Il Triporous è stato sviluppato nel processo di esplorazione di nuovi materiali di carbonio per elettrodi per batterie agli ioni di litio. Nel progetto, stavano cercando una biomassa contenente silice come materia prima. Avevano un sacco di conoscenze sulla procedura di carbonio poroso artificiale ad alte prestazioni per la batteria derivato da resina/silice nano materiale. Ecco perché hanno deciso di concentrarsi sulla lolla di riso come materia prima.

Dando un’occhiata allo schema di produzione del Triporous dalla lolla di riso, è importante sottolineare che gran parte della lolla di riso, circa il 20% del peso totale, è silice. Pertanto, devono carbonizzare la lolla di riso, e poi, incidere il materiale carbonioso dalla silice con una soluzione di base. Poi, il carbone poroso viene attivato dal vapore e, infine, genera tre tipi di pori. A proposito, il silicato di sodio generato da questo processo di rimozione della silice è stato recentemente utilizzato per sviluppare un nuovo materiale funzionale chiamato “Zeolite“.

Lo zeolite non ha solo mesopori ma anche grandi macropori unici. I carboni attivi convenzionali non mostrano una grande struttura a pori come il Triporous. Il carbone attivo convenzionale consiste principalmente di micropori inferiori a 2 nm. Tuttavia, Triporous ha 3 tipi di pori, micropori, mesopori e macropori ed è per questo che è stato chiamato “Triporous”.

Guardando Triporous è visibile la presenza di pori “macro” e “meso” più grandi che nel tipico carbone attivo, derivato dalla buccia delle noci di cocco, non sono ugualmente grandi. Le immagini al microscopio indicano anche chiaramente la differenza tra la struttura dei pori di Triporous e il carbone attivo convenzionale.

Gli esperimenti e la soluzione

Un giorno, Seiichiro ha scoperto fenomeni di adsorbimento unici del Triporous. Durante l’intervento ha mostrato un’immagine in cui è visibile l’adsorbimento sperimentale del colorante dopo l’aggiunta di vari materiali. Da un lato si vede una soluzione acquosa contenente colorante prima dell’aggiunta dei materiali. Quelle in cui hanno aggiunto carbone attivo convenzionale è rimasto blu. Dall’altro, la soluzione con l’aggiunta di Triporous, è diventata trasparente, completamente chiara.

Dopo la scoperta dei fenomeni di adsorbimento unici del Triporous, il loro obiettivo è cambiato dallo studio di nuovi materiali per elettrodi allo sviluppo di un nuovo materiale adsorbente. La loro nuova missione all’epoca era di fornire alle persone e alla società una vita confortevole con Triporous che può purificare l’acqua e l’aria.

Infatti, Triporous ha tre proprietà uniche di adsorbimento. La prima proprietà è l’adsorbimento rapido. Un confronto tra l’adsorbimento di gas di ammoniaca e di molecole di colorante tra Triporous e il carbone attivo ha mostrato che Triporous adsorbe il gas di ammoniaca responsabile degli odori del corpo e degli animali domestici sei volte più velocemente rispetto al carbone attivo.

In secondo luogo, Triporous può adsorbire sostanze organiche di varie dimensioni. Infatti, adsorbe più del doppio dei pigmenti organici ad alto peso molecolare e da 3 a 8 volte più allergeni del carbone attivo convenzionale. Hanno anche potuto confermare che è capace di rimuovere più del 99% di virus e batteri.

La terza proprietà di Triporous è l’impregnazione di grandi volumi di reagenti. Il filtro Triporous indica più del doppio della vita utile del carbone attivo quando viene usato nei purificatori d’aria e per i filtri industriali.

Come può Triporous contribuire alle questioni sociali?

Attraverso Triporous, Sony sta lavorando per risolvere i problemi sociali e sta contribuendo agli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile adottati dalle Nazioni Unite. Triporous aiuta a contribuire alla società orientata al riciclo utilizzando la lolla di riso scartata e contribuendo all’obiettivo numero 12 degli SDGs. Si stima che oltre 100 milioni di tonnellate di lolla di riso vengano scartate ogni anno in tutto il mondo, e circa 2 milioni di tonnellate vengono scartate solo in Giappone. Da 1 tonnellata di lolla di riso si possono generare 100 kg di Triporous. Riciclando questa enorme massa di lolla di riso scartata, Triporous può contribuire alla società orientata al riciclaggio e alla realizzazione di un’economia circolare.

La produzione di Triporous è anche un nuovo modo per ridurre i roghi all’aperto e contribuire alla mitigazione del cambiamento climatico e all’SDGs numero 13. Secondo la FAO delle Nazioni Unite, più di 400 milioni di tonnellate di biomassa, tra cui la lolla di riso, viene attualmente smaltita ogni anno nel mondo tramite incenerimento, come la combustione nei campi. Gli inquinanti climatici di breve durata, generati dalla combustione all’aperto, sono considerati una delle cause del cambiamento climatico, e c’è un forte bisogno di contromisure contro di essi. Sony espanderà la tecnologia Triporous come un nuovo modo di utilizzare la lolla di riso nel mondo e contribuire alla mitigazione dei cambiamenti climatici.

Attraverso le sue proprietà di adsorbimento, Triporous contribuisce alla pulizia dell’acqua e dell’aria, e agli SDGs numero 3, 6 e 11. Secondo un rapporto dell’OMS, 2,1 miliardi di persone in tutto il mondo stanno lottando con l’accesso all’acqua potabile, e circa 7 milioni di morti sono dovute all’esposizione all’inquinamento dell’aria esterna e domestica. Infatti, Triporous può rimuovere più del 99% dei virus mentre il carbone attivo non può. Questa proprietà sarebbe particolarmente vantaggiosa nei paesi in via di sviluppo. Triporous può anche adsorbire i composti organici volatili responsabili del particolato e dello smog fotochimico. Attraverso Triporous, contribuiscono all’accesso del mondo all’acqua sicura e al miglioramento dell’inquinamento dell’aria.

Triporous oggi

Per introdurre Triporous nella società, Seiichiro e il suo team stanno promuovendo l’innovazione aperta globale con vari istituti di ricerca e aziende in Giappone e all’estero e mirano ad aumentare il valore di Triporous con l’aspetto funzionale, di marchio e ambientale.

I loro obiettivi sono quelli di risolvere vari problemi sociali utilizzando Triporous, e contribuire al miglioramento ambientale e alla mitigazione del cambiamento climatico. La produzione di Triporous è un nuovo modo per ridurre la combustione all’aperto e l’inquinamento dell’aria. E infine, può adsorbire molti tipi di inquinanti e risolvere i problemi dell’acqua e dell’aria.

Per saperne di più guarda il video in inglese qui sotto o consulta il report finale dell’evento, e visita il blog di Tondo per saperne di più sull’economia circolare.