I geopolimeri sono polimeri inorganici sintetici ottenuti da una polvere alluminosilicatica e una soluzione acquosa di idrossidi o silicati alcalini. Il materiale è mesoporoso e si può generare una porosità multidimensionale e funzionale attraverso l’aggiunta di cariche o utilizzo di tecniche specifiche.
Il mix-design della miscela, pura o composita, permette di variare le proprietà chimico-fisiche del materiale finale, anche grazie alla nucleazione di fasi zeolitiche. I geopolimeri possiedono anche capacità di scambio ionico e di interazione elettrostatica.
In virtù di queste caratteristiche, ISTEC ha sviluppato matrici geopolimeriche e compositi contenenti zeoliti, per l’adsorbimento di CO2. Avendo riscontrato un’alta selettività accoppiata ad una buona capacità di adsorbimento, questi materiali risultano adatti alla separazione e rimozione di inquinanti in fase gassosa.
La reazione in ambiente acquoso, la bassa temperatura di consolidamento (<100°C), l’uso di materie prime a basso costo ed eventualmente di scarto, rendono il materiale sostenibile sia a livello economico che ambientale.
La possibilità di poter variare la stechiometria e la composizione, anche con aggiunta di cariche funzionali, rende questi materiali estremamente versatili. Un altro aspetto industrialmente vantaggioso è la possibilità di modulare la porosità e dare forme complesse al materiale. La cattura post-combustione della CO2 è una misura attuabile per ridurre l'effetto serra dei combustibili fossili negli impianti fissi, poiché può essere realizzata a valle senza modifiche sostanziali ai processi e alle strutture esistenti. L'adsorbimento fisico con sorbenti solidi risulta economicamente competitivo, rispetto ad altre consolidate tecnologie di assorbimento chimico.
La depurazione di biogas è un’altra possibile applicazione.