Ambiente

Elon Musk sta finanziando la rimozione del carbonio con XPRIZE e la stampa 3D è pronta per la sfida

ORNL ha sviluppato un dispositivo stampato in 3D per un migliore assorbimento di CO2

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XPRIZE ha lanciato XPRIZE Carbon Removal da 100 milioni di dollari sponsorizzato da Elon Musk e dalla Musk Foundation e non c’è dubbio che la stampa 3D accelererà e consentirà di raggiungere questo obiettivo. Questa competizione globale di quattro anni invita innovatori e team da qualsiasi parte del pianeta a creare e dimostrare una soluzione in grado di estrarre l’anidride carbonica direttamente dall’atmosfera o dagli oceani e bloccarla in modo permanente in modo ecologicamente favorevole.

Per vincere la competizione, i team devono sfoggiare un modello in scala rigoroso e convalidato della loro soluzione a un livello di rimozione del carbonio di 1 tonnellata di CO2 al giorno e inoltre devono dimostrare a un team di giudici la capacità della loro soluzione di scalare economicamente. L’obiettivo di questo XPRIZE è ispirare e aiutare a scalare soluzioni efficienti per raggiungere collettivamente l’obiettivo di rimozione del carbonio entro il 2050, per aiutare a combattere i cambiamenti climatici e ripristinare l’equilibrio del carbonio della Terra.

“Vogliamo avere un impatto davvero significativo. Negatività del carbonio, non neutralità. L’obiettivo finale è l’estrazione scalabile del carbonio che viene misurata in base al “costo per tonnellata pienamente considerato” che include l’impatto ambientale. Questa non è una competizione teorica; vogliamo team che costruiscano sistemi reali in grado di avere un impatto misurabile. Ad ogni costo. Il tempo è essenziale “, ha affermato Elon Musk, fondatore e CEO di Tesla e SpaceX.

La produzione additiva giocherà inevitabilmente un ruolo importante nello sviluppo e forse anche nella produzione di nuovi sistemi per una rimozione efficiente della CO2. Solo pochi mesi fa, un team dell’Oak Ridge National Laboratory ha inventato un dispositivo di assorbimento stampato in 3D realizzato in alluminio che è in grado di catturare le emissioni di anidride carbonica dagli impianti di combustibili fossili. Il dispositivo innovativo, che può essere utilizzato anche in altri processi industriali, potrebbe aiutare a contenere le emissioni globali di gas serra come la CO2 che intrappolano il calore nell’atmosfera e contribuiscono al riscaldamento globale.

Il dispositivo stampato in 3D è costituito da uno scambiatore di calore con un contattore di scambio di massa e integra canali interni del refrigerante per migliorare lo scambio di calore. Un prototipo finale del dispositivo misura 20,3 centimetri di diametro e 14,6 centimetri di altezza e ha una capacità di volume totale del fluido di 0,6 litri. Il pezzo è stato stampato in alluminio a causa dell’elevata conduttività termica, resistenza strutturale e stampabilità del materiale, sebbene fosse possibile utilizzare anche altri materiali.

Il dispositivo di cattura della CO2 è stato testato all’interno di una colonna di assorbimento che misurava un metro di altezza e otto pollici di larghezza. La parte intensificata stampata in 3D è stata posizionata nella metà superiore della colonna tra alcuni dei sette elementi di imballaggio della struttura. La stampa 3D è stata fondamentale per creare una parte che potesse adattarsi all’interno della colonna, conformandosi alle geometrie degli elementi di impaccamento e ottimizzando l’area della superficie di contatto tra i flussi di gas e liquido.

“Stiamo sfidando ingegneri, scienziati e imprenditori a costruire e dimostrare sistemi di rimozione del carbonio che funzionano”, ha affermato Peter H. Diamandis, fondatore e presidente esecutivo di XPRIZE. “I sistemi che in sottoscala possono dimostrare una rimozione del carbonio reale e fattibile a 1 tonnellata al giorno, e poi mostrarci come questi sistemi possono scalare (in modo conveniente) in modo massiccio. L’obiettivo di questa competizione è ispirare imprenditori e ingegneri a costruire soluzioni per la rimozione dell’anidride carbonica, molte delle quali sono state solo discusse e dibattute. Vogliamo vederli costruiti, testati e convalidati. Ci auguriamo che questo XPRIZE attivi i settori pubblico e privato per essere coinvolti nello stesso modo in cui Ansari XPRIZE da 10 milioni di dollari ha portato all’industria del volo spaziale commerciale”.

Affinché l’umanità possa raggiungere l’obiettivo degli accordi di Parigi di limitare l’aumento della temperatura terrestre a non più di 1,5°C dei livelli preindustriali, o anche 2°C, abbiamo bisogno di un’innovazione tecnologica audace e radicale e di una scala che vada oltre limitando le emissioni di CO2, ma rimuovendo effettivamente la CO2 già presente nell’aria e negli oceani. Se l’umanità continua su un percorso come al solito, la temperatura media globale potrebbe aumentare di 6°C entro il 2100.

Le linee guida complete della competizione saranno annunciate il 22 aprile 2021, che è anche la Giornata della Terra. Lo stesso giorno inizierà la registrazione della squadra. La competizione durerà 4 anni fino alla Giornata della Terra 2025.

I 100 milioni di dollari verranno distribuiti nel modo seguente:

Dopo 18 mesi, a discrezione dei giudici della competizione, le 15 migliori squadre selezionate riceveranno 1 milione ciascuna. I Milestone Awards daranno il via alla raccolta fondi da parte del team per i loro budget operativi per ottenere le dimostrazioni su larga scala necessarie per vincere il premio.

Nello stesso lasso di tempo, un totale di venticinque borse di studio per studenti da 200.000 dollari sarà distribuito alle squadre studentesche in competizione.

I restanti 80 milioni di dollari  in borse verranno distribuiti come segue:

1) Vincitore del primo premio: $ 50 milioni

2) 2 ° posto: $ 20 milioni

3) 3 ° posto: $ 10 milioni

I team possono inviare voci attraverso soluzioni naturali, ingegneristiche e ibride. I giudici della competizione valuteranno le squadre sulla base di quattro criteri di base:

1) Un prototipo di rimozione del carbonio funzionante che può essere rigorosamente convalidato in grado di rimuovere almeno 1 tonnellata al giorno.

2) La capacità del team di dimostrare ai giudici che la loro soluzione può scalare economicamente.

3) La metrica principale per questa competizione è considerata integralmente il costo per tonnellata, comprensivo di tutte le considerazioni necessarie per il beneficio ambientale, la permanenza, gli eventuali prodotti a valore aggiunto.

4) Il criterio finale è il periodo di tempo per il quale il carbonio rimosso è bloccato. È auspicabile un obiettivo minimo di 100 anni.

“Il cambiamento climatico della nostra Terra è una minaccia fondamentale per l’umanità. Ma non è troppo tardi se agiamo subito. L’immaginazione e la creatività umane possono plasmare un futuro più luminoso e più sostenibile su questo pianeta che chiamiamo casa”, ha affermato Anousheh Ansari, CEO di XPRIZE. “Collaborando con Elon e la Musk Foundation, forniremo soluzioni convenienti in crowdsourcing in grado di scalare in modo massiccio nel mondo reale. Attraverso la competizione XPRIZE Carbon Removal, le squadre sono invitate a fare la storia e diventare i nostri eroi del clima rimodellando il nostro futuro”.

“Ci aspettiamo che una vasta gamma e diversità di squadre da tutto il mondo si registrino e competano. La cosa bella di una competizione XPRIZE è la diversità degli approcci adottati dai team. Questo è un ottimo adattamento per la rimozione del carbonio perché ci sono tanti modi per estrarre CO2 dall’aria e dai nostri oceani. Ci aspettiamo di vedere approcci come la cattura diretta dell’aria ingegnerizzata, la mineralizzazione e il miglioramento degli agenti atmosferici, soluzioni naturali basate su piante, alberi o soluzioni focalizzate sull’oceano. Vogliamo ora il maggior numero di dimostrazioni scalabili praticabili, in modo che tutti possiamo aiutare le migliori soluzioni a raggiungere l’implementazione il prima possibile”.

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Davide Sher

Sono un giornalista professionista iscritto all'ODG dal 2002 e mi sono sempre occupato di comunicazione trade. Per 10 anni ho redatto una testata dedicata al mercato dei videogiochi e successivamente ho partecipato alla creazione del primo iPad magazine dedicato all'elettronica di consumo. Dal 2012, mi occupo esclusivamente di stampa 3D/manifattura additiva, che vedo come la più affascinante e reale delle tecnologie oggi agli albori ma che plasmeranno il nostro futuro. Ho fondato Replicatore.it nel 2013 e ho scritto come blogger per diversi siti internazionali. Nel 2016 ho fondato la mia società 3dpbm (www.3dpbm.com), con base a Londra, che offre servizi di supporto alle aziende che vogliono comunicare, sia in Italia che nel mondo, i loro prodotti legati alla manifattura additiva. Oggi pubblichiamo diverse testate internazionali tra cui 3D Printing Media Network (il nostro sito editoriale internazionale), 3D Printing Business Directory (la più grande directory al mondo di aziende legate alla stampa 3D), Replicatore.it, Replicador.es e 3D Printing Media Network Chinese Version.

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