IT202200020472A1

IT202200020472A1 - Process and apparatus for carbon capture and storage of CO2 in the Xerosidryl structure

Info

Publication number: IT202200020472A1
Application number: IT102022000020472A
Authority: IT
Inventors: Vittorio Elia; Roberto Germano; Elena Napoli; Francesco Paolo Tuccinardi
Original assignee: Promete S R L
Priority date: 2022-10-05
Filing date: 2022-10-05
Publication date: 2024-04-05

Description

Procedimento e apparato per la cattura e l?immagazzinamento del carbonio della CO2 nella struttura dello Xerosidrile Process and apparatus for carbon capture and storage of CO2 in the Xerosidryl structure

[0001] La presente invenzione riguarda un procedimento per la cattura e l?immagazzinamento del carbonio della CO2 nella struttura dello Xerosidrile. [0001] The present invention relates to a process for the capture and storage of carbon from CO2 in the Xeroxydryl structure.

Stato della tecnica State of the art

[0002] Al giorno d?oggi esistono diverse tecniche di cattura della CO2 atmosferica che si basano ad esempio sull?utilizzo di membrane assorbenti o sfruttando particolari reazioni chimiche. [0002] Nowadays there are various techniques for capturing atmospheric CO2 which are based, for example, on the use of absorbent membranes or by exploiting particular chemical reactions.

[0003] Il metodo pi? noto ? quello di sfruttare le propriet? acide dell?anidride carbonica facendola reagire con una base. Ad esempio, le molecole di CO? reagiscono con idrossido di litio (LiOH) per formare il relativo carbonato Li2CO3. In questo modo la CO? si fissa chimicamente producendo un sale solido che rimane intrappolato nel filtro. Un successivo trattamento termico permette di liberarla. [0003] The best known method is to exploit the acidic properties of carbon dioxide by reacting it with a base. For example, CO? molecules react with lithium hydroxide (LiOH) to form the related carbonate Li2CO3. In this way, the CO? is chemically fixed, producing a solid salt that remains trapped in the filter. A subsequent heat treatment allows it to be released.

[0004] Lo stesso meccanismo di reazione ? stato sfruttato nei sistemi di filtraggio degli space shuttle ed ? ancora in uso nelle cosmonavi russe Soyuz, utilizzando rispettivamente ossidi metallici e idrossido di potassio (KOH). Partendo da queste conoscenze gi? ampiamente note, oggi numerosi centri di ricerca stanno studiando come diminuire la quantit? di anidride carbonica presente in atmosfera. I metodi principali si possono suddividere in due grandi classi: quella dell?assorbimento fisico che prevede il temporaneo intrappolamento delle molecole di CO? all?interno di strutture porose come zeoliti, carboni attivi o microscopiche spugne metallo-organiche, e dell?assorbimento chimico per cui la CO? forma dei veri e propri legami con un apposito substrato. In entrambi i casi l?anidride carbonica pu? essere recuperata in maniera concentrata tramite trattamento termico ripristinando cos? la matrice attiva per un altro ciclo di cattura. [0004] The same reaction mechanism was used in the filtering systems of the space shuttles and is still in use in the Russian Soyuz spacecraft, using metal oxides and potassium hydroxide (KOH), respectively. Starting from this already widely known knowledge, today numerous research centers are studying how to reduce the quantity of carbon dioxide present in the atmosphere. The main methods can be divided into two large classes: physical absorption, which involves the temporary trapping of CO2 molecules inside porous structures such as zeolites, activated carbons or microscopic metal-organic sponges, and chemical absorption, whereby the CO2 forms actual bonds with a specific substrate. In both cases, the carbon dioxide can be recovered in a concentrated manner through thermal treatment, thus restoring the active matrix for another capture cycle.

[0005] Il problema della cattura della CO? ? paradossalmente il fatto che essa ? estremamente diluita nell?aria: 400 parti per milione significa che solo lo 0,04% dell?aria ? costituita da anidride carbonica. In realt?, se la sua concentrazione in aria superasse lo 0,2% si avrebbero problemi respiratori. Se da una parte quindi questa bassa concentrazione attuale ci rassicura, essa ? il principale ostacolo alla cattura diretta della CO? dall?aria. Infatti, per fare passare un litro di CO? attraverso i nostri filtri, chimici o fisici, dobbiamo farli attraversare da 2500 litri di aria. Per questo motivo non ? stato ancora costruito alcun vero impianto industriale, ma la ricerca ? ancora ferma a esperimenti di laboratorio o su piccolissima scala. Nel 2011, uno studio della American Physical Society ha stimato in una media di 530 ? il costo per rimuovere una sola tonnellata di CO? dall?aria. I progetti attualmente in fase di valutazione stimano che questi costi siano inizialmente di 900 ? con la speranza che si assestino sui 90?, sempre per tonnellata di anidride carbonica catturata. Costi che non sono competitivi con quelli necessari per catturare la CO? direttamente dai camini e dai tubi di scappamento, dove questa ? del 15% circa. Una volta catturata la CO?, lo stoccaggio avviene depositando il gas in appositi siti geologici sotterranei o intrappolando la molecola all?interno della struttura cristallina di alcuni minerali. Tuttavia queste tecniche sono affette da numerosi problemi e non esiste al momento un procedimento che sia allo stesso tempo efficace e conveniente dal punto di vista economico. Infatti, le attuali tecnologie richiedono un notevole apporto di energia per la cattura della CO? e, se non alimentate tramite fonti rinnovabili, immettono nell?ambiente un quantitativo di CO? maggiore di quella catturata. Inoltre, le moderne tecniche di cattura producono sostanze inquinanti, difficilmente smaltibili e hanno un impatto ambientale non trascurabile. [0005] The problem with capturing CO? is paradoxically the fact that it is extremely diluted in the air: 400 parts per million means that only 0.04% of the air is made up of carbon dioxide. In reality, if its concentration in the air exceeded 0.2%, we would have respiratory problems. While this current low concentration reassures us, it is the main obstacle to directly capturing CO? from the air. In fact, to get one litre of CO? through our filters, whether chemical or physical, we have to get 2,500 litres of air to pass through them. For this reason, no real industrial plant has yet been built, and research is still at the laboratory or very small-scale level. In 2011, a study by the American Physical Society estimated that the cost of removing just one ton of CO? from the air averaged 530 euros. Projects currently being evaluated estimate that these costs will initially be 900 euros. with the hope that they will settle at around 90?, always per ton of carbon dioxide captured. Costs that are not competitive with those needed to capture CO? directly from chimneys and exhaust pipes, where this is around 15%. Once the CO? has been captured, storage occurs by depositing the gas in special underground geological sites or by trapping the molecule inside the crystalline structure of some minerals. However, these techniques are affected by numerous problems and there is currently no procedure that is both effective and convenient from an economic point of view. In fact, current technologies require a significant input of energy to capture CO? and, if not powered by renewable sources, they release a greater quantity of CO? into the environment than that captured. Furthermore, modern capture techniques produce polluting substances that are difficult to dispose of and have a significant environmental impact.

[0006] Perci?, ? sentita la necessit? di trovare un procedimento per la cattura della CO? economico, energeticamente efficiente e a basso o nessun impatto ambientale. [0006] Therefore, there is a need to find a process for capturing CO2 that is economical, energy efficient and has low or no environmental impact.

Scopo e oggetto dell?invenzione Purpose and object of the invention

[0007] Scopo della presente invenzione ? quello di fornire un procedimento ed un apparato per la cattura e l?immagazzinamento del carbonio della CO2 che risolva in tutto o in parte i problemi della tecnica nota e ne superi gli svantaggi. [0007] The object of the present invention is to provide a process and apparatus for carbon capture and storage of CO2 which solves all or part of the problems of the prior art and overcomes its disadvantages.

[0008] ? oggetto della presente invenzione un procedimento ed un apparato secondo le allegate rivendicazioni. [0008] The object of the present invention is a process and an apparatus according to the attached claims.

Descrizione dettagliata di esempi di realizzazione dell?invenzione Detailed description of examples of embodiments of the invention

Lista delle figure List of figures

[0009] L?invenzione verr? ora descritta a titolo illustrativo ma non limitativo, con particolare riferimento ai disegni delle figure allegate, in cui: [0009] The invention will now be described for illustrative but not limitative purposes, with particular reference to the drawings of the attached figures, in which:

- la Fig. 1 mostra in (a) e in (b) residui solidi di Xerosidrile, che ? una nuova classe di materiali identificata e recentemente battezzata in pubblicazioni internazionali (Xerosydryle, in inglese, cfr. [13]), ottenuti dalla liofilizzazione di acqua iterativamente trattata con due diverse modalit? e in (c) e (d) delle forme irregolari di strutture osservate in fase liquida in acqua iterativamente trattata, secondo la tecnica nota; - la Fig. 2 mostra una termogravimetria di una tipologia di Xerosidrile, secondo la tecnica nota; - la Fig. 3 mostra in (a), (b), (c) immagini del materiale solido Xerosidrile a tre diverse scale dimensionali e in (d) e (e) immagini del materiale dello Xerosidrile ottenute con microscopia a scansione elettronica, secondo la tecnica nota; - la Fig. 4 mostra una spettrometria di massa del solido dello Xerosidrile, secondo la tecnica nota (dove INW sta per ?Iteratively Nafionated Water? e RINW sta per la tipologia di Xerosidrile da esso derivante), da cui si evince come la quantit? di Carbonio possa tendere a zero in alcune tipologie di questa classe di materiali (Xerosidrile), mentre, come pubblicato in numerosi articoli, pu? essere anche abbondante fin quasi al 60% in altre tipologie di Xerosidrile, a seconda dello specifico trattamento fisico dell?acqua, senza che l?origine sia stata identificata negli esperimenti; - Fig. 1 shows in (a) and (b) solid residues of Xerosydryle, which is a new class of materials identified and recently named in international publications (Xerosydryle, in English, see [13]), obtained by freeze-drying water iteratively treated with two different methods and in (c) and (d) irregular shapes of structures observed in the liquid phase in iteratively treated water, according to the known technique; - Fig. 2 shows a thermogravimetry of a type of Xerosydryle, according to the known technique; - Fig. 3 shows in (a), (b), (c) images of the solid Xerosydryle material at three different dimensional scales and in (d) and (e) images of the Xerosydryle material obtained with scanning electron microscopy, according to the known technique; - Fig. 4 shows a mass spectrometry of the Xerosidryl solid, according to the known technique (where INW stands for "Iteratively Nafionated Water" and RINW stands for the type of Xerosidryl derived from it), from which it is clear that the quantity of Carbon can tend to zero in some types of this class of materials (Xerosidryl), while, as published in numerous articles, it can also be abundant up to almost 60% in other types of Xerosidryl, depending on the specific physical treatment of the water, without the origin having been identified in the experiments;

- la Fig. 5 mostra un grafico riportante il Dicroismo Circolare (mdeg) tracciato in funzione della lunghezza d?onda in nm per un campione di acqua iterativamente trattata con conducibilit? elettrica di 610 ?Scm<-1 >a 20?C, e dopo essere stata riscaldata a 90?C in un forno per tre giorni, secondo la tecnica nota; - Fig. 5 shows a graph of Circular Dichroism (mdeg) plotted as a function of wavelength in nm for a sample of iteratively treated water with electrical conductivity of 610 ?Scm<-1 >at 20?C, and after being heated to 90?C in an oven for three days, according to the known technique;

- la Fig. 6 mostra gli spettri di fluorescenza (UV-visibile) che normalmente ? tipica dei composti organici, di un campione di acqua iterativamente trattata, a varie diluizioni, secondo la tecnica nota; - Fig. 6 shows the fluorescence spectra (UV-visible) which is normally typical of organic compounds, of a sample of water iteratively treated, at various dilutions, according to the known technique;

- la Fig. 7 mostra una retta di taratura dello Xerosidrile: massa solido (espressa in mg) vs V*?, dove V ? il volume (espresso in litri) e ? ? la conducibilit? elettrica del liquido (microSiemens/cm), ottenuta per uno specifico materiale idrofilico di origine naturale, secondo l?invenzione; - Fig. 7 shows a calibration line for Xerosidrile: solid mass (expressed in mg) vs V*?, where V is the volume (expressed in litres) and ? is the electrical conductivity of the liquid (microSiemens/cm), obtained for a specific hydrophilic material of natural origin, according to the invention;

- la Fig. 8 mostra un grafico della conducibilit? elettrica (espressa in microSiemens/cm) in funzione delle varie fasi di preparazione dello Xerosidrile caricato in CO2 (misure effettuate 1 - 16), secondo l?invenzione, in cui ? evidente il notevole incremento della massa di Xerosidrile prodotto a parit? di procedura e iterazioni (tempo) alla luce della retta di taratura precedente (Fig.7); - Fig. 8 shows a graph of the electrical conductivity (expressed in microSiemens/cm) as a function of the various preparation phases of the Xerosidrile loaded with CO2 (measurements taken 1 - 16), according to the invention, in which the notable increase in the mass of Xerosidrile produced with the same procedure and iterations (time) is evident in light of the previous calibration line (Fig.7);

- la Fig. 9 mostra uno schema di un esempio specifico di apparato realizzante il procedimento secondo l?invenzione; - Fig. 9 shows a diagram of a specific example of an apparatus implementing the process according to the invention;

- la Fig. 10 mostra un grafico della conducibilit? elettrica dell?acqua iterativamente trattata in funzione del numero di iterazioni con e senza aggiunta di CO2, secondo l?invenzione; - Fig. 10 shows a graph of the electrical conductivity of the iteratively treated water as a function of the number of iterations with and without the addition of CO2, according to the invention;

- la Fig. 11 mostra un grafico della conducibilit? elettrica dell?acqua iterativamente trattata in funzione del numero di iterazioni con e senza aggiunta di CO2 in un differente esperimento, secondo l?invenzione; - Fig. 11 shows a graph of the electrical conductivity of the iteratively treated water as a function of the number of iterations with and without the addition of CO2 in a different experiment, according to the invention;

- la Fig. 12 mostra in (a) un grafico della conducibilit? elettrica dell?acqua iterativamente trattata in funzione del numero di iterazioni con e senza aggiunta di CO2 in un terzo esperimento e in (b) l?andamento del delta di conducibilit? nello stesso esperimento, secondo l?invenzione; - Fig. 12 shows in (a) a graph of the electrical conductivity of the iteratively treated water as a function of the number of iterations with and without addition of CO2 in a third experiment and in (b) the trend of the conductivity delta in the same experiment, according to the invention;

- la Fig. 13 mostra in (a) un grafico della conducibilit? elettrica dell?acqua iterativamente trattata in funzione del numero di iterazioni con e senza aggiunta di CO2 in un quarto esperimento e in (b) l?andamento del delta di conducibilit? nello stesso esperimento, secondo l?invenzione; - Fig. 13 shows in (a) a graph of the electrical conductivity of the iteratively treated water as a function of the number of iterations with and without addition of CO2 in a fourth experiment and in (b) the trend of the conductivity delta in the same experiment, according to the invention;

- la Fig. 14 mostra un grafico della conducibilit? elettrica dell?acqua iterativamente trattata in funzione del numero di iterazioni con e senza aggiunta di CO2 in un quinto esperimento, secondo l?invenzione; - Fig. 14 shows a graph of the electrical conductivity of the iteratively treated water as a function of the number of iterations with and without the addition of CO2 in a fifth experiment, according to the invention;

- la Fig. 15 mostra in (a) un grafico della conducibilit? elettrica dell?acqua iterativamente trattata in funzione del numero di iterazioni con e senza aggiunta di CO2 in un sesto esperimento e in (b) l?andamento del delta di conducibilit? nello stesso esperimento, secondo l?invenzione; - Fig. 15 shows in (a) a graph of the electrical conductivity of the iteratively treated water as a function of the number of iterations with and without addition of CO2 in a sixth experiment and in (b) the trend of the conductivity delta in the same experiment, according to the invention;

- la Fig. 16 mostra in (a) un grafico della conducibilit? elettrica dell?acqua iterativamente trattata in funzione del numero di iterazioni con e senza aggiunta di CO2 in un settimo esperimento e in (b) l?andamento del delta di conducibilit? nello stesso esperimento, secondo l?invenzione; e - Fig. 16 shows in (a) a graph of the electrical conductivity of the iteratively treated water as a function of the number of iterations with and without addition of CO2 in a seventh experiment and in (b) the trend of the conductivity delta in the same experiment, according to the invention; and

- la Fig. 17 mostra le percentuali di componenti dello Xerosidrile in un caso sperimentale [10]. - Fig. 17 shows the percentages of Xerosidrile components in an experimental case [10].

[0010] Si specifica qui che elementi di forme di realizzazione differenti possono essere combinati insieme per fornire ulteriori forme di realizzazione senza limiti rispettando il concetto tecnico dell?invenzione, come il tecnico medio del ramo intende senza problemi da quanto descritto. [0010] It is specified here that elements of different embodiments can be combined together to provide further embodiments without limits while respecting the technical concept of the invention, as the average person skilled in the art will understand without problems from what has been described.

[0011] La presente descrizione inoltre fa riferimento alla tecnica nota per la sua implementazione, riguardo alle caratteristiche di dettaglio non descritte, come ad esempio elementi di minore importanza usualmente utilizzati nella tecnica nota in soluzioni dello stesso tipo. [0011] This description also refers to the known art for its implementation, with regard to the detailed features not described, such as elements of minor importance usually used in the known art in solutions of the same type.

[0012] Quando si introduce un elemento si intende sempre che pu? essere ?almeno uno? o ?uno o pi??. [0012] When an element is introduced it is always understood that it can be ?at least one? or ?one or more?.

[0013] Quando si elenca una lista di elementi o di caratteristiche in questa descrizione si intende che il trovato secondo l?invenzione ?comprende? oppure alternativamente ?? composto di? tali elementi. [0013] When a list of elements or features is listed in this description, it is understood that the invention "comprises" or alternatively "is composed of" such elements.

Forme di realizzazione Embodiment forms

[0014] ? nota la classe di materiali che va sotto il nome di Xerosidrile. Tale classe di materiali ? stata recentemente individuata, prodotta e parzialmente caratterizzata dagli Inventori nelle pubblicazioni internazionali citate nel seguito ([1-13]), e deriva dalla generazione di nanoparticelle solide autoaggregantesi costituite da Idrogeno e Ossigeno, ottenute a partire da acqua liquida pura, opportunamente trattata mediante metodi esclusivamente fisici. [0014] ? the class of materials known as Xeroxydril is known. This class of materials has recently been identified, produced and partially characterised by the Inventors in the international publications cited below ([1-13]), and derives from the generation of self-aggregating solid nanoparticles consisting of Hydrogen and Oxygen, obtained from pure liquid water, appropriately treated using exclusively physical methods.

[0015] Lo Xerosidrile pu? essere prodotto secondo la seguente procedura, che deve essere ripetuta una pluralit? di volte per ottenere lo Xerosidrile: [0015] Xerosidril can be produced according to the following procedure, which must be repeated a plurality of times to obtain Xerosidril:

1) porre dell?acqua in un recipiente, l?acqua potendo essere normale, distillata o bidistillata (ad esempio acqua milli-Q, conduttivit? = circa 2 ? 4 microSiemens/cm); 1) place some water in a container, the water can be normal, distilled or double distilled (for example milli-Q water, conductivity = approximately 2 - 4 microSiemens/cm);

2) immergere un materiale con una superficie idrofilica, preferibilmente insolubile, all?interno dell?acqua (la massa dello Xerosidrile ottenuto sar? direttamente proporzionale al rapporto superficie idrofilica/volume acqua); 2) immerse a material with a hydrophilic surface, preferably insoluble, into the water (the mass of the Xerosidryl obtained will be directly proportional to the hydrophilic surface/water volume ratio);

3) muovere la superficie idrofilica rispetto all?acqua; 3) move the hydrophilic surface relative to the water;

4) opzionalmente ai fini di un controllo, misurare la conducibilit? elettrica dell?acqua, che tender? via via ad aumentare (malgrado il materiale idrofilico sia quasi sempre insolubile, come da letteratura citata); 4) optionally, for control purposes, measure the electrical conductivity of the water, which will gradually increase (although hydrophilic material is almost always insoluble, as per the literature cited);

5) ripetere le fasi da 2 a 4, opzionalmente fino a che la misura della conducibilit? elettrica mostri che essa stia raggiungendo la saturazione (l?avvicinamento alla saturazione essendo visto sulla base dell?andamento della stessa conducibilit?), cio? non aumenti pi? sensibilmente con la procedura da 1 a 3 (in questo caso neanche la massa dello Xerosidrile prodotto aumenter?); 6) opzionalmente, per far aumentare ulteriormente la massa dello Xerosidrile, far asciugare la superficie idrofilica; 5) repeat steps 2 to 4, optionally until the electrical conductivity measurement shows that it is reaching saturation (the approach to saturation being seen on the basis of the trend of the conductivity itself), i.e. it does not increase significantly with the procedure from 1 to 3 (in this case the mass of the Xerosidryl produced will not increase either); 6) optionally, to further increase the mass of the Xerosidryl, let the hydrophilic surface dry;

7) ripetere le fasi da 2 a 6, fino a che la conducibilit? elettrica dell?acqua cos? trattata non sia salita ai valori voluti (da circa 100 microSiemens/cm fino anche a migliaia di microSiemens/cm), l?effetto essendo direttamente proporzionale al rapporto superficie idrofilica/volume acqua; e 7) repeat steps 2 to 6 until the electrical conductivity of the water thus treated has risen to the desired values (from approximately 100 microSiemens/cm up to thousands of microSiemens/cm), the effect being directly proportional to the hydrophilic surface/water volume ratio; and

8) liofilizzare o far evaporare l?acqua (o rimuovere l?acqua in eccesso rispetto al materiale precipitato) cos? trattata per estrarre il solido residuo: lo Xerosidrile. 8) freeze-dry or evaporate the water (or remove the excess water with respect to the precipitated material) thus treated to extract the residual solid: the Xeroxydril.

[0016] Nella fase 2, come materiale con una superficie idrofilica insolubile pu? essere utilizzata una qualsiasi superficie idrofilica, anche metallica; naturalmente se la superficie ? insolubile il fenomeno ? meglio distinguibile da altri fenomeni, ma non si esclude nessun tipo di superficie. Alcuni tra i sistemi idrofilici testati sono: NAFION?, cellulosa e derivati (Cotone idrofilo, cellofan, carta da filtro da laboratorio, ?), seta cruda, canapa, lana vergine di pecora, mattoni refrattari e tufo. Si tenga presente che anche l?interfaccia acqua-aria ha caratteristiche del tutto analoghe all?interfaccia acqua-materiale idrofilico. [0016] In phase 2, any hydrophilic surface, even metallic, can be used as a material with an insoluble hydrophilic surface; obviously, if the surface is insoluble, the phenomenon is better distinguishable from other phenomena, but no type of surface is excluded. Some of the hydrophilic systems tested are: NAFION?, cellulose and derivatives (absorbent cotton, cellophane, laboratory filter paper, etc.), raw silk, hemp, virgin sheep's wool, refractory bricks and tuff. It should be noted that the water-air interface also has characteristics completely analogous to the water-hydrophilic material interface.

[0017] Le basi teoriche che descrivono la generazione della classe dei materiali dello Xerosidrile si fondano nel campo della Meccanica Quantistica (QM), in particolare dell?elettrodinamica quantistica (QED, Quantum ElectroDynamics) applicata alla materia condensata. Tali basi teoriche sono spiegate nella letteratura citata in bibliografia. [0017] The theoretical basis describing the generation of the Xerosidryl class of materials is based on the field of Quantum Mechanics (QM), in particular quantum electrodynamics (QED, Quantum ElectroDynamics) applied to condensed matter. These theoretical bases are explained in the literature cited in the bibliography.

[0018] Qui si menzione solamente che il fatto che l?acqua liquida abbia una dinamica interna (struttura bifasica), fa s? che alcune tipologie di perturbazioni puramente fisiche possano mutarne notevolmente le propriet? chimico-fisiche, generando degli aggregati nanometrici stabili di H2O, che poi si aggregano ulteriormente fra di loro (strutture dissipative). Inoltre, se si fa evaporare, o si liofilizza quest?acqua pura perturbata fisicamente, rimane un solido stabile a temperatura e pressione ambientale. Ricordiamo che ?struttura dissipativa? ? un termine coniato dal premio Nobel per la chimica Ilya Prigogine, che sta a indicare un sistema che scambia con l?ambiente energia, materia e/o entropia, e che quindi ? in uno stato lontano dall?equilibrio termodinamico. I sistemi dissipativi sono caratterizzati dalla formazione spontanea di strutture ordinate e complesse. [0018] Here it is only mentioned that the fact that liquid water has an internal dynamics (two-phase structure), means that some types of purely physical perturbations can significantly change its chemical-physical properties, generating stable nanometric aggregates of H2O, which then further aggregate together (dissipative structures). Furthermore, if this physically disturbed pure water is evaporated or freeze-dried, it remains a stable solid at ambient temperature and pressure. Let us remember that "dissipative structure" is a term coined by the Nobel Prize winner for chemistry Ilya Prigogine, which indicates a system that exchanges energy, matter and/or entropy with the environment, and which is therefore in a state far from thermodynamic equilibrium. Dissipative systems are characterized by the spontaneous formation of ordered and complex structures.

[0019] Viene cos? spiegata la formazione dello Xerosidrile: modifiche locali nell?organizzazione dell?acqua allo stato liquido possono essere raggiunte attraverso molti tipi di stimoli fisici a bassa energia, e che queste alterazioni possono anche diventare ?fisse?, grazie alla spontanea organizzazione sovramolecolare, a formare strutture dissipative ?permanenti? (ma che ovviamente si evolvono nel tempo con il flusso di energia e il contesto ambientale) in acqua liquida. [0019] The formation of Xeroxydryl is thus explained: local changes in the organization of liquid water can be achieved through many types of low-energy physical stimuli, and that these alterations can also become ?fixed?, thanks to spontaneous supramolecular organization, to form ?permanent? dissipative structures (but which obviously evolve over time with the energy flow and the environmental context) in liquid water.

[0020] Queste strutture dissipative sono cos? persistenti da sopravvivere anche all?essiccazione o alla liofilizzazione. Infatti, dopo la rimozione dell?acqua ?normale?, avviene la condensazione in quantit? facilmente misurabili (dell'ordine di 5-6 g per litro di acqua pura) di strutture solide (che appaiono evidentemente frattali), con ciascun nucleo di dimensioni nanometriche, a pressione atmosferica e temperatura ambiente, che sono abbondanti e molto evidenti (cfr. Fig. 1). [0020] These dissipative structures are so persistent that they even survive drying or freeze-drying. In fact, after the removal of the "normal" water, condensation occurs in easily measurable quantities (of the order of 5-6 g per liter of pure water) of solid structures (which appear evidently fractal), with each nucleus of nanometric dimensions, at atmospheric pressure and room temperature, which are abundant and very evident (cf. Fig. 1).

[0021] Questa scoperta ? ulteriormente rafforzata dai lavori del Prof. e del suo gruppo di ricerca negli USA che, utilizzando microsfere e coloranti come sonde, hanno mostrato che, sulle superfici idrofiliche, appare uno strato ben ?distinto? di acqua, che misura fino a mezzo millimetro di spessore. Questo strato ? stato chiamato ?zona di esclusione? (Exclusion Zone, EZ) in quanto n? microsferette, n? coloranti, n? altri soluti possono penetrarvi; tale strato risultata inoltre essere pi? viscoso del resto dell?acqua (bulk). [0021] This finding is further supported by the work of Prof. and his research group in the USA who, using microspheres and dyes as probes, have shown that, on hydrophilic surfaces, a very distinct layer of water appears, measuring up to half a millimetre in thickness. This layer has been called the "exclusion zone" (EZ) because neither microspheres, dyes nor other solutes can penetrate it; it has also been found to be more viscous than the rest of the water (bulk).

[0022] Le diverse tipologie di ?acqua fisicamente perturbata? sono state studiate effettuando una serie di misure strutturali (analisi FT-IR o spettroscopia nell?infrarosso, dispersione della luce, spettroscopia UV-Visibile, microscopia a fluorescenza, AFM -microscopia a forza atomica). Studi sperimentali pubblicati gi? diversi anni fa avevano gi? esaminato in profondit? la determinazione dei parametri chimicofisici di questi campioni di ?acqua perturbata?: conducibilit? elettrica; calore di mescolamento con acido o con soluzioni basiche, e pH. ? importante sottolineare che la conducibilit? elettrica pu? aumentare anche pi? di 1000 volte. Il pH dell?acqua preparato con certi protocolli ? alcalino, mentre con altri ? acido; inoltre, il pH mostra una buona correlazione lineare con il logaritmo della conducibilit? elettrica e pu? variare anche di 3 punti, e ci? corrisponderebbe a variazioni di mille volte della concentrazione di H+. [0022] The different types of "physically disturbed water" have been studied by performing a series of structural measurements (FT-IR analysis or infrared spectroscopy, light scattering, UV-Visible spectroscopy, fluorescence microscopy, AFM - atomic force microscopy). Experimental studies published several years ago had already examined in depth the determination of the chemical-physical parameters of these samples of "disturbed water": electrical conductivity; heat of mixing with acid or basic solutions, and pH. It is important to underline that the electrical conductivity can increase even more than 1000 times. The pH of the water prepared with certain protocols is alkaline, while with others it is acidic; furthermore, the pH shows a good linear correlation with the logarithm of the electrical conductivity and can vary even by 3 points, and this would correspond to variations of a thousand times in the concentration of H+.

[0023] ? particolarmente rilevante che differenti protocolli di perturbazione inducano alterazioni dell?acqua liquida che sono distinte, ma condividono l?elemento comune di una variazione nella struttura sovramolecolare dell?acqua. Inoltre, ? stata osservata la presenza in fase liquida di dicroismo circolare, segno di presenza di macromolecole, e fluorescenza nell?ultravioletto, segno a sua volta di transizioni elettroniche n ? ?*, di per s? fenomeni del tutto impossibili in acqua pura, malgrado l?assenza di sostanze organiche disciolte, come evidenziato dalle misure effettuate e pubblicate. [0023] It is particularly relevant that different perturbation protocols induce alterations of liquid water that are distinct, but share the common element of a change in the supramolecular structure of water. Furthermore, the presence of circular dichroism in the liquid phase, a sign of the presence of macromolecules, and ultraviolet fluorescence, a sign of n-to-n* electronic transitions, have been observed, phenomena that are in themselves completely impossible in pure water, despite the absence of dissolved organic substances, as evidenced by the measurements performed and published.

[0024] Questi fenomeni trovano una solida base teorica nell?ipotesi di lavoro della formazione di strutture dissipative (nanostrutture) di acqua all?interno dell?acqua liquida. Le perturbazioni di bassa energia applicate possono far s? che il sistema evolva verso una nuova condizione che non ? in equilibrio. Dopo l?essiccazione o la liofilizzazione, queste strutture, che esistono in uno stato lontano dall?equilibrio in acqua liquida, possono invece evolvere in un?altamente stabile struttura amorfa di tipo frattale, che ? appunto stabile allo stato solido a pressione e temperatura ambiente. Inoltre, come evidenziato dalle misure termogravimetriche, il solido presenta un?elevata stabilit? in temperatura, tanto che una frazione di esso (10-30%) ? ancora stabile fino a temperature di circa 1000 ?C. [0024] These phenomena find a solid theoretical basis in the working hypothesis of the formation of dissipative structures (nanostructures) of water within liquid water. Applied low-energy perturbations can cause the system to evolve towards a new condition that is not in equilibrium. After drying or freeze-drying, these structures, which exist in a state far from equilibrium in liquid water, can instead evolve into a highly stable amorphous fractal structure, which is indeed stable in the solid state at room pressure and temperature. Furthermore, as highlighted by thermogravimetric measurements, the solid presents a high temperature stability, so much so that a fraction of it (10-30%) is still stable up to temperatures of about 1000 °C.

[0025] [0025]

[0026] Gli Inventori, negli studi citati [1-13] hanno tuttavia osservato delle anomalie, ovvero dei fenomeni che le citate spiegazioni teoriche non includevano. [0026] The Inventors, in the cited studies [1-13], however, observed some anomalies, that is, phenomena that the cited theoretical explanations did not include.

[0027] In particolare, durante le prove per la validazione delle scoperte, si ? trovato che lo Xerosidrile conteneva percentuali variabili di carbonio, senza correlazione con i parametri presi in considerazione dalle teorie fisiche utilizzate (cfr. ad esempio [10], Fig.17, dove si rileva il 51,1% di Carbonio nel caso dell?utilizzo della carta da filtro (Paper Filter ? PF) come metodo per ottenere lo Xerosidrile corrispondente (RIPW-PF); si noti tra l?altro che la PF ha una % di C di 11,3%, ossia di molto inferiore. Nella figura 4, ad esempio, si nota la presenza di CO2 non scissa in tracce (circa 0,1 parti su un milione) ed una non rilevata presenza neanche in tracce di Carbonio isolato, ma invece in altre realizzazioni la presenza di Carbonio ? risultata molto significativa, fino a circa il 60%. [0027] In particular, during the tests to validate the discoveries, it was found that Xerosidrile contained variable percentages of carbon, with no correlation with the parameters taken into consideration by the physical theories used (see for example [10], Fig.17, where 51.1% of Carbon is detected in the case of using filter paper (Paper Filter - PF) as a method to obtain the corresponding Xerosidrile (RIPW-PF); it should be noted that PF has a % of C of 11.3%, that is, much lower. In figure 4, for example, the presence of unsplit CO2 in traces is noted (about 0.1 parts per million) and no presence of isolated Carbon was detected even in traces, but instead in other realizations the presence of Carbon was found to be very significant, up to about 60%.

[0028] Gli Inventori hanno quindi voluto comprendere l?origine di tale componente. [0028] The Inventors therefore wanted to understand the origin of this component.

[0029] Si ? predisposto quindi un set up sperimentale consistente in 2 identici sistemi per la preparazione dello Xerosidrile da una fibra idrofilica naturale. Si sono dunque eseguite in parallelo le identiche metodiche di preparazione, ma in un caso si ? fatta gorgogliare CO2 nel sistema da una bombola, durante le fasi di preparazione, e nell?altra no. [0029] An experimental set up was therefore prepared consisting of 2 identical systems for the preparation of Xerosidrile from a natural hydrophilic fibre. The identical preparation methods were therefore carried out in parallel, but in one case CO2 was bubbled into the system from a cylinder during the preparation phases, and in the other it was not.

[0030] Gli inventori hanno cos? ottenuto andamenti come quello della Fig. 8 secondo l?invenzione dove ? chiara la differenza tra i due casi, con un effetto qualitativamente e quantitativamente inatteso e sorprendente. Per meglio caratterizzare questo effetto inatteso si ? ottenuta una retta di taratura per la fase 2) di produzione dello Xerosidrile sopra illustrata, riportata in Fig. 7 (la sola taratura ? di per s? nota, si vedano anche altre rette di taratura nella pubblicazione [13]). Secondo i valori sperimentali il rapporto superficie idrofilica/volume acqua ? indicativamente 10-50 g di prodotto con 1 litro di acqua, mostrando un andamento decisamente lineare. In tal modo, ? immediato capire che la semplice misura della conducibilit? elettrica del sistema liquido, contenente lo Xerosidrile via via in formazione, permette la misura della massa di Xerosidrile presente via via in acqua. [0030] The inventors have thus obtained trends such as that of Fig. 8 according to the invention where the difference between the two cases is clear, with a qualitatively and quantitatively unexpected and surprising effect. To better characterise this unexpected effect, a calibration line was obtained for phase 2) of the production of Xerosidrile illustrated above, reported in Fig. 7 (the calibration alone is known in itself, see also other calibration lines in the publication [13]). According to the experimental values, the hydrophilic surface/water volume ratio is approximately 10-50 g of product with 1 litre of water, showing a decidedly linear trend. In this way, it is immediately clear that the simple measurement of the electrical conductivity of the liquid system, containing the Xerosidrile gradually being formed, allows the measurement of the mass of Xerosidrile gradually present in the water.

[0031] Del resto le componenti degli esperimenti sono ben note, e avendo escluso i materiali idrofilici, il carbonio presente pu? provenire soltanto dalla CO2 atmosferica, evidentemente grazie ad una sorta di catalisi svolta dalle nanoparticelle sopra menzionate, che in determinati casi (struttura elettronica opportuna, funzione della dimensione della nanoparticella ottenuta) hanno l?effetto di catalizzare la scomposizione della CO2 atmosferica, e catturarne il Carbonio, fino ad incorporarlo nella struttura dello Xerosidrile: una sorta di proto-fotosintesi. [0031] Moreover, the components of the experiments are well known, and having excluded hydrophilic materials, the carbon present can only come from atmospheric CO2, evidently thanks to a sort of catalysis carried out by the nanoparticles mentioned above, which in certain cases (appropriate electronic structure, function of the size of the nanoparticle obtained) have the effect of catalysing the decomposition of atmospheric CO2, and capturing its carbon, until it is incorporated into the structure of the xeroshydryl: a sort of proto-photosynthesis.

[0032] Ci? ? stato evidenziato attraverso varie misure effettuate, dalla analisi elementari alle termogravimetrie, ed il contenuto di Carbonio presente, a seconda della metodica utilizzata, varia da pochi punti percentuali fino a circa il 60% in massa del solido ottenuto. [0032] This has been highlighted through various measurements carried out, from elementary analysis to thermogravimetry, and the carbon content present, depending on the method used, varies from a few percentage points up to approximately 60% by mass of the solid obtained.

[0033] Secondo un aspetto dell?invenzione, ? quindi fornita una procedura per l?immagazzinamento del carbonio della CO2 nella struttura dello Xerosidrile. [0033] According to one aspect of the invention, a procedure is then provided for storing carbon from CO2 in the Xeroxydryl structure.

[0034] Il procedimento utilizzato comprende le seguenti fasi: [0034] The process used comprises the following steps:

1) porre dell?acqua (qualsiasi, ad esempio bidistillata (acqua milli-Q, conduttivit? = circa 2 ? 4 microSiemens/cm), o anche distillata normalmente o non distillata), in un recipiente chiuso (si sono usate acque distillate semplicemente per evitare interazioni con gli ioni ai fini della separazione degli effetti e quindi per la corretta interpretazione dei risultati dell?invenzione); 1) place some water (any, for example double-distilled (milli-Q water, conductivity = approximately 2 - 4 microSiemens/cm), or even normally distilled or undistilled) in a closed container (distilled water has been used simply to avoid interactions with the ions for the purposes of separating the effects and therefore for the correct interpretation of the results of the invention);

2) immergere un materiale con una superficie idrofilica insolubile all?interno dell?acqua; 2) immerse a material with an insoluble hydrophilic surface in water;

3) la CO2 (pura o in aria o in un gas) che si vuole immagazzinare viene fatta fluire nel volume del recipiente chiuso in cui si effettua l?operazione, vantaggiosamente facendola gorgogliare in acqua; 4) muovere la superficie idrofilica rispetto all?acqua; 3) the CO2 (pure or in air or in a gas) that you want to store is made to flow into the volume of the closed container in which the operation is carried out, advantageously making it bubble in water; 4) move the hydrophilic surface with respect to the water;

5) ai fini di controllo, opzionalmente secondo l?invenzione, misurare la conducibilit? elettrica dell?acqua, che tender? via via ad aumentare (malgrado il materiale sia insolubile); e 5) for control purposes, optionally according to the invention, measure the electrical conductivity of the water, which will gradually increase (even though the material is insoluble); and

6) ripetere le fasi da 2 a 5 (in maniera ottima ma non necessaria, fino a che la misura della conducibilit? mostri che essa stia raggiungendo la saturazione, cio? non aumenti pi? sensibilmente con la procedura da 1 a 4; ovviamente dopo saturazione non si avr? accrescimento di materiale). 6) repeat steps 2 to 5 (optimally but not necessarily, until the conductivity measurement shows that it is reaching saturation, i.e. it no longer increases significantly with the procedure from 1 to 4; obviously after saturation there will be no growth of material).

[0035] Riguardo alla fase 6), occorre specificare che si pu? anche prevedere un nastro continuo a contatto con l?acqua (si veda sotto), nel qual caso non si ripetono le fasi ma si ha una interazione continua materiale idrofilico-acqua. [0035] With regard to phase 6), it should be specified that a continuous ribbon in contact with the water can also be foreseen (see below), in which case the phases are not repeated but there is a continuous interaction between the hydrophilic material and water.

[0036] Si possono inoltre eseguire le seguenti fasi successivamente alla fase 6 sopra, ai fini di una maggior produzione del materiale: [0036] The following steps may also be performed after step 6 above for increased material production:

7) far asciugare la superficie idrofilica; 7) let the hydrophilic surface dry;

8) ripetere le fasi da 2 a 7, opzionalmente fino a che la conducibilit? elettrica dell?acqua cos? trattata non sia salita ai valori voluti (da circa 100 microSiemens/cm fino anche a migliaia di microSiemens/cm); e 8) repeat steps 2 to 7, optionally until the electrical conductivity of the water thus treated has risen to the desired values (from approximately 100 microSiemens/cm up to even thousands of microSiemens/cm); and

infine, si esegue la seguente fase: finally, the following step is performed:

9) liofilizzare o far evaporare o altrimenti eliminare l?acqua cos? trattata per estrarre il solido residuo: lo Xerosidrile, che in questo caso sar? ricco di Carbonio. 9) freeze-dry or evaporate or otherwise eliminate the water thus treated to extract the residual solid: the Xeroxydryl, which in this case will be rich in Carbon.

[0037] Nella fase 9 il materiale pu? depositarsi per precipitazione (ad esempio in condizioni di sovrasaturazione); in questo caso il materiale pu? essere semplicemente rimosso dall?acqua (ovvero quest?ultima ? ?eliminata?). [0037] In stage 9 the material can settle by precipitation (e.g. under supersaturated conditions); in this case the material can simply be removed from the water (i.e. the latter is ?eliminated?).

[0038] Riguardo alla fase 2 o 8, l?effetto sar? direttamente proporzionale al rapporto: superficie idrofilica/volume acqua, ed indicativamente pu? andar bene 5-50 g di polimero con 1 litro di acqua (cfr. Retta di taratura: massa solido (mg) vs V*? ottenuta per uno specifico materiale idrofilico di origine naturale). [0038] Regarding phase 2 or 8, the effect will be directly proportional to the ratio: hydrophilic surface/water volume, and approximately 5-50 g of polymer with 1 litre of water can be good (see calibration line: solid mass (mg) vs V*? obtained for a specific hydrophilic material of natural origin).

[0039] Nelle fasi 2 e 8, si pu? utilizzare una qualsiasi superficie idrofilica, anche metallica; naturalmente se la superficie ? insolubile il fenomeno ? ben distinguibile da altri fenomeni, ma non si esclude nessun tipo di superficie, anche solubile. I sistemi idrofilici testati sono stati, tra gli altri: NAFION?, Cellulosa e derivati (Cotone idrofilo, Cellofan, Carta da filtro da laboratorio, ?), seta cruda, canapa, lana vergine di pecora, mattoni refrattari, tufo. Si tenga presente che anche l?interfaccia acqua-aria ha caratteristiche del tutto analoghe all?interfaccia acqua-materiale idrofilico. Infatti si sono fatte delle prove con nanobolle di gas (ad esempio aria), che durano giorni e che diffondono rapidamente nel volume, che hanno evidenziato un fenomeno del tutto analogo di formazione di Xerosidrile carico di CO2. Di conseguenza, l?uso di un materiale idrofilico ? opzionale, essendo un caso particolare di mezzi di interfacciamento con l?acqua. [0039] In phases 2 and 8, any hydrophilic surface can be used, even metallic; obviously if the surface is insoluble the phenomenon is easily distinguishable from other phenomena, but no type of surface is excluded, even soluble. The hydrophilic systems tested were, among others: NAFION?, Cellulose and derivatives (Cotton wool, Cellophane, Laboratory filter paper, etc.), raw silk, hemp, virgin sheep's wool, refractory bricks, tuff. It should be noted that the water-air interface also has characteristics completely analogous to the water-hydrophilic material interface. In fact, tests have been carried out with gas nanobubbles (for example air), which last for days and which diffuse rapidly in the volume, which have highlighted a completely analogous phenomenon of formation of CO2-loaded Xeroxidryl. Consequently, the use of a hydrophilic material is optional, being a particular case of interfacing means with water.

[0040] Quando lo Xerosidrile si forma nei mezzi di interfacciamento, ? poi necessario portarlo in soluzione e per questo occorre trasferire energia allo stesso Xerosidrile. I mezzi/metodi di trasferimento di energia possono essere meccanici puri o utilizzare pompe in acqua (in cui i tubi formano i mezzi di interfacciamento e le onde l?energia trasmessa). [0040] When Xeroxydryl is formed in the interfacing media, it is then necessary to bring it into solution and for this it is necessary to transfer energy to the Xeroxydryl itself. The energy transfer means/methods can be purely mechanical or use water pumps (in which the tubes form the interfacing media and the waves form the transmitted energy).

[0041] Si possono utilizzare anche nanobolle di gas, in cui le nanobolle formano i mezzi di interfacciamento e attraverso il loro moto sono anche mezzi di trasferimento di energia meccanica. [0041] Gas nanobubbles can also be used, where the nanobubbles form the interfacing media and through their motion are also the means of transferring mechanical energy.

[0042] Le varie alternative di generazione dello Xerosidrile possono essere usate anche nello stesso procedimento, aumentando l?efficienza della produzione. [0042] The various alternatives for generating Xeroxydril can also be used in the same process, increasing production efficiency.

[0043] Il recipiente di cui sopra pu? essere chiuso o aperto. Nel caso sia chiuso, l?efficienza di cattura della CO2 ? maggiore. [0043] The above container can be closed or open. If it is closed, the CO2 capture efficiency is higher.

[0044] Facendo riferimento alla Fig. 9, una semplice realizzazione della procedura iterativa in un apparato dedicato 100 consiste nell?utilizzo di rulli trasportatori 110 (con nastro 120) del polimero idrofilo 130 che si ? scelto. Alcuni rulli 110 verranno immersi nell?IPW (?Iteratively Perturbed Water?, livello tratteggiato al di sopra del contenitore 170) per la idratazione ed emergeranno per la fase di deidratazione seguita dal ritorno nel liquido. In 160 un ulteriore meccanismo rotativo recupera lo Xerosidrile carico in CO2 cos? preparato. L?acqua pu? entrare in 150 ed esce in 140 per compensare l?acqua evaporata. In realt? si ? visto che il polimero idrofilico pu? essere sostituito da pompe peristaltiche sopra menzionate, pi? in generale mezzi di trasferimento di energia meccanica all?acqua. [0044] Referring to Fig. 9, a simple implementation of the iterative procedure in a dedicated apparatus 100 consists in the use of conveyor rollers 110 (with belt 120) of the hydrophilic polymer 130 that has been chosen. Some rollers 110 will be immersed in the IPW (Iteratively Perturbed Water, shaded level above the container 170) for hydration and will emerge for the dehydration phase followed by the return to the liquid. In 160 a further rotary mechanism recovers the CO2-charged Xerosidryl thus prepared. Water can enter in 150 and exit in 140 to compensate for the evaporated water. In fact, it has been seen that the hydrophilic polymer can be replaced by the peristaltic pumps mentioned above, more generally means of transferring mechanical energy to the water.

[0045] L?operazione lavora quindi in continuo. Semplici prove permettono in breve tempo di individuare le velocit? pi? idonee dei rulli trasportatori anche in funzione delle condizioni ambientali. Una possibile semplificazione del sistema di rulli trasportatori consiste nella loro realizzazione direttamente col materiale polimerico idrofili (ad esempio cotone). Naturalmente, se il polimero idrofilo, per esempio carta, non avesse le propriet? meccaniche per costituire il rullo trasportatore, esso potr? essere racchiuso in contenitori di materiali polimerici idrofili, ad esempio cotone. [0045] The operation therefore works continuously. Simple tests allow the most suitable speeds of the conveyor rollers to be identified in a short time, also as a function of the environmental conditions. A possible simplification of the conveyor roller system consists in their construction directly with hydrophilic polymeric material (for example cotton). Naturally, if the hydrophilic polymer, for example paper, does not have the mechanical properties to constitute the conveyor roller, it can be enclosed in containers of hydrophilic polymeric materials, for example cotton.

[0046] La formazione dello Xerosidrile ? resa pi? efficace con irraggiamento elettromagnetico (visibile o infrarosso) dell?acqua di processo, e questo si ? inaspettatamente trovato essere in correlazione con la cattura della CO2. Le radiazione possono essere anche quelle infrarosse dei macchinari utilizzati per il processo. Le acque perturbate IPWs possono avere la capacit? di catturare la CO2 dell?atmosfera trasformandola in polimeri organici di varia natura. [0046] Xeroxydryl formation is made more effective by electromagnetic irradiation (visible or infrared) of the process water, and this has been unexpectedly found to correlate with CO2 capture. The radiation can also be infrared from the machinery used for the process. IPWs disturbed waters can have the ability to capture atmospheric CO2, transforming it into organic polymers of various nature.

[0047] Sono stati sperimentati due polimeri idrofili naturali di origine vegetale cotone idrofilo ed animale seta. Sperimentalmente la seta si ? dimostrata pi? efficace rispetto al cotone come ? facile verificare dall?analisi elementare dei due liquidi perturbati che mostrano contenuti di carbonio organico nettamente diversi, come mostrato nei grafici delle Fig. 10-16, di seguito commentati. [0047] Two natural hydrophilic polymers of vegetal origin, cotton wool and animal silk, were tested. Experimentally, silk proved to be more effective than cotton, as can be easily verified by the elemental analysis of the two disturbed liquids which show clearly different organic carbon contents, as shown in the graphs of Fig. 10-16, commented below.

[0048] Nei grafici ? mostrato il valore della conducibilit? elettrica al variare del numero di iterazioni per due sistemi gemelli per quanto riguarda le quantit? di polimero perturbatore dell?acqua utilizzata e del numero delle perturbazioni. La curva superiore nei grafici riguarda il sistema arricchito con l?anidride carbonica e quella inferiore quello operante senza l?aggiunta del gas. [0048] The graphs show the value of the electrical conductivity as the number of iterations varies for two twin systems with regard to the quantities of water-disrupting polymer used and the number of perturbations. The upper curve in the graphs refers to the system enriched with carbon dioxide and the lower one refers to the system operating without the addition of the gas.

[0049] In un primo esperimento utilizzando il polimero della seta si sono ottenuti i seguenti dati riportati nella tabella 1. Come si vede, nel caso di presenza di CO2, a parit? di processo e di numero di iterazioni, la quantit? di Xerosidrile ? di molto superiore (essendo proporzionale al valore della conducibilit? misurata, secondo una curva di taratura del tipo di Fig. 7). [0049] In a first experiment using the silk polymer, the following data were obtained, reported in Table 1. As can be seen, in the case of the presence of CO2, with the same process and number of iterations, the quantity of Xerosidryl is much higher (being proportional to the value of the measured conductivity, according to a calibration curve of the type in Fig. 7).

Tabella 1 Table 1

[0050] In un secondo esperimento utilizzando il polimero della seta si sono ottenuti i dati riportati in tabella 2. Come si vede, nel caso di presenza di CO2, a parit? di processo e di numero di iterazioni, la quantit? di Xerosidrile ? di molto superiore (essendo proporzionale al valore della conducibilit? misurata, secondo una curva di taratura del tipo di Fig. 7). [0050] In a second experiment using the silk polymer, the data reported in Table 2 were obtained. As can be seen, in the case of the presence of CO2, with the same process and number of iterations, the quantity of Xerosidryl is much higher (being proportional to the value of the measured conductivity, according to a calibration curve of the type in Fig. 7).

Tabella 2 Table 2

[0051] In un terzo esperimento utilizzando il polimero della seta si sono ottenuti i dati riportati in tabella 3. Come si vede, nel caso di presenza di CO2, a parit? di processo e di numero di iterazioni, la quantit? di Xerosidrile ? di molto superiore (essendo proporzionale al valore della conducibilit? misurata, secondo una curva di taratura del tipo di Fig. 7). [0051] In a third experiment using the silk polymer, the data reported in Table 3 were obtained. As can be seen, in the case of the presence of CO2, with the same process and number of iterations, the quantity of Xerosidryl is much higher (being proportional to the value of the measured conductivity, according to a calibration curve of the type in Fig. 7).

Tabella 3 Table 3

[0052] In un quarto esperimento utilizzando il polimero della seta si sono ottenuti i dati riportati in tabella 4. Come si vede, nel caso di presenza di CO2, a parit? di processo e di numero di iterazioni, la quantit? di Xerosidrile ? di molto superiore (essendo proporzionale al valore della conducibilit? misurata, secondo una curva di taratura del tipo di Fig. 7). [0052] In a fourth experiment using the silk polymer, the data reported in Table 4 were obtained. As can be seen, in the case of the presence of CO2, with the same process and number of iterations, the quantity of Xerosidryl is much higher (being proportional to the value of the measured conductivity, according to a calibration curve of the type in Fig. 7).

Tabella 4 Table 4

[0053] In un quinto esperimento utilizzando il polimero del cotone idrofilo si sono ottenuti i dati riportati in tabella 5. Come si vede, nel caso di presenza di CO2, a parit? di processo e di numero di iterazioni, la quantit? di Xerosidrile ? di molto superiore (essendo proporzionale al valore della conducibilit? misurata, secondo una curva di taratura del tipo di Fig. 7). [0053] In a fifth experiment using the cotton wool polymer, the data reported in Table 5 were obtained. As can be seen, in the case of the presence of CO2, with the same process and number of iterations, the quantity of Xerosidryl is much higher (being proportional to the value of the measured conductivity, according to a calibration curve of the type in Fig. 7).

Tabella 5 Table 5

[0054] In un sesto esperimento utilizzando il polimero del cotone idrofilo si sono ottenuti i dati riportati in tabella 6 (1000 mL di soluzione). Come si vede, nel caso di presenza di CO2, a parit? di processo e di numero di iterazioni, la quantit? di Xerosidrile ? di molto superiore (essendo proporzionale al valore della conducibilit? misurata, secondo una curva di taratura del tipo di Fig. 7). [0054] In a sixth experiment using the cotton wool polymer, the data reported in Table 6 were obtained (1000 mL of solution). As can be seen, in the case of the presence of CO2, with the same process and number of iterations, the quantity of Xerosidryl is much higher (being proportional to the value of the measured conductivity, according to a calibration curve of the type in Fig. 7).

Tabella 6 Table 6

[0055] In un settimo esperimento utilizzando il polimero del cotone idrofilo si sono ottenuti i dati riportati in tabella 7. Come si vede, nel caso di presenza di CO2, a parit? di processo e di numero di iterazioni, la quantit? di Xerosidrile ? di molto superiore (essendo proporzionale al valore della conducibilit? misurata, secondo una curva di taratura del tipo di Fig. 7). [0055] In a seventh experiment using the cotton wool polymer, the data reported in Table 7 were obtained. As can be seen, in the case of the presence of CO2, with the same process and number of iterations, the quantity of Xerosidryl is much higher (being proportional to the value of the measured conductivity, according to a calibration curve of the type in Fig. 7).

Tabella 7 Table 7

Risultati finali e vantaggi dell?invenzione Final results and advantages of the invention

[0056] Gli esperimenti condotti dagli Inventori su diversi sistemi hanno mostrato che da circa 250 ml di acqua pura opportunamente trattata con metodi puramente fisici, ad esempio esposizione ripetuta a superfici fortemente idrofiliche come nella procedura sopra descritta, si pu? ottenere, dopo un limitato numero di iterazioni (almeno due iterazioni), qualche grammo di materiale solido (Xerosidrile), il che, in scala, corrisponde a circa 4-6 kg per mc di acqua. [0056] Experiments conducted by the Inventors on various systems have shown that from approximately 250 ml of pure water appropriately treated with purely physical methods, for example repeated exposure to highly hydrophilic surfaces as in the procedure described above, it is possible to obtain, after a limited number of iterations (at least two iterations), a few grams of solid material (Xerosidrile), which, on a scale, corresponds to approximately 4-6 kg per cubic metre of water.

[0057] Si ? visto che ad esempio utilizzando alcuni materiali idrofilici, si possono ottenere percentuali di carbonio anche del 60% circa della massa totale di xerosidrile ottenuto. Ci? corrisponde alla cattura (in forma solida) stabile in un materiale con caratteristiche ?naturali? circa 2,3 kg di Carbonio (da CO2) per mc di acqua. Dunque, poich? ogni mole di CO2 (di massa 44 g) contiene 12 g di C, ci? significa che ?catturando? 2,3 kg di Carbonio per ogni mc di acqua ?trattata?, si sono ?catturati? 8,43 kg di CO2 per ogni mc di acqua trattata. [0057] It has been seen that for example by using some hydrophilic materials, percentages of carbon of up to 60% of the total mass of xeroshydryl obtained can be obtained. This corresponds to the capture (in solid form) stable in a material with "natural" characteristics of approximately 2.3 kg of Carbon (from CO2) per cubic meter of water. Therefore, since each mole of CO2 (of mass 44 g) contains 12 g of C, this means that by "capturing" 2.3 kg of Carbon for each cubic meter of "treated" water, 8.43 kg of CO2 have been "captured" for each cubic meter of treated water.

[0058] Allo stato attuale, si pu? realisticamente ipotizzare una realizzazione di un sistema in grado di produrre circa 15 kg/giorno di Xerosidrile con un ciclo della durata di circa 8 ore. Il consumo energetico complessivo teorico per fare evaporare e/o liofilizzare i circa 4 mc di acqua perturbata sar? di circa 1500 kWh termici che potrebbero essere ricavati da fonti completamente alternative (ad esempio: solare termico). Bisogna per? anche considerare il consumo energetico per la movimentazione del sistema per l?ottenimento dell?acqua modificata da far evaporare, probabilmente contenibile in pochi kWh. L?acqua evaporata potrebbe essere recuperata. [0058] At present, it is realistic to hypothesize the realization of a system capable of producing approximately 15 kg/day of Xerosidrile with a cycle lasting approximately 8 hours. The overall theoretical energy consumption to evaporate and/or freeze-dry the approximately 4 m3 of disturbed water will be approximately 1500 thermal kWh which could be obtained from completely alternative sources (for example: solar thermal). However, it is also necessary to consider the energy consumption for the movement of the system to obtain the modified water to be evaporated, probably contained in a few kWh. The evaporated water could be recovered.

[0059] Poich? attualmente i costi di cattura della CO2 si aggirano intorno ai 50 Euro/t CO2, per avere costi comparabili, il sistema dell?invenzione su piccola scala, il quale andrebbe a catturare circa 1t ogni 30gg, non dovrebbe avere un consumo energetico superiore corrispondente ad un costo di 3,3 Euro al giorno, che (considerando un costo di 0,18 Euro per kWh) corrisponde a circa 9 kWh al giorno. [0059] Since the current CO2 capture costs are around 50 Euro/t CO2, in order to have comparable costs, the small-scale system of the invention, which would capture approximately 1t every 30 days, should not have a higher energy consumption corresponding to a cost of 3.3 Euro per day, which (considering a cost of 0.18 Euro per kWh) corresponds to approximately 9 kWh per day.

[0060] Poich? come detto nel nostro caso il sistema cattura la CO2 stabilmente in un materiale, ? evidente che risulterebbero pari a zero i costi di immagazzinamento, poich? lo Xerosidrile ? utilizzabile in vario modo con valore commerciale, data la sua origine e struttura ?naturale?. [0060] Since, as stated in our case, the system captures CO2 stably in a material, it is clear that the storage costs would be zero, since Xeroxydril can be used in various ways with commercial value, given its "natural" origin and structure.

[0061] In quel che precede sono state descritte le preferite forme di realizzazione e sono state suggerite delle varianti della presente invenzione, ma ? da intendersi che gli esperti del ramo potranno apportare modificazioni e cambiamenti senza con ci? uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate. [0061] In the foregoing, preferred embodiments have been described and variations of the present invention have been suggested, but it is to be understood that those skilled in the art may make modifications and changes without thereby departing from the scope of protection as defined by the appended claims.

Claims

1. Process for the extraction and storage of CO2, contained in a gas, in Xerosidryl, the process comprising the following phases:

A. place a predetermined amount of water in a container;

B. flow the gas into contact with the predetermined quantity of water;

C. immerse means of interfacing with water in said predetermined quantity of water;

D. transferring mechanical energy to the water by moving the interfacing means and/or by introducing mechanical waves into said predetermined quantity of water; and

E. extract the Xerosidryl alternatively:

- freeze-drying or evaporating said predetermined quantity of water; or

- collecting the precipitated Xerosidryl and subsequently freeze-drying or evaporating the water contained in the precipitated Xerosidryl.

2. Process according to claim 1, wherein in phase B the gas is bubbled in water.

3. A process according to claim 1 or 2, wherein step C is performed by immersing a material with an insoluble hydrophilic surface within said predetermined quantity of water and step D by moving the hydrophilic surface relative to the water.

4. Process according to claim 3, wherein after phase D and before phase E there is a phase F where the hydrophilic surface is dried before starting again from phase D at least once.

5. Process according to claim 1 or 2, wherein steps C and D are performed by immersion and activation of one or more peristaltic pumps.

6. A process according to one or more of claims 1 to 5, wherein step C is carried out while measuring the electrical conductivity of the water and until the electrical conductivity of the water has reached a predetermined value, less than or equal to the saturation value.

7. Process according to one or more of claims 1 to 6, wherein the water in phase A is double distilled.

8. A process according to one or more of claims 1 to 7, wherein said gas-water interface is constituted by gas nanobubbles.

9. Process according to one or more of claims 1 to 8, wherein said gas is air.

10. Process according to one or more of claims 1 to 8, wherein said vessel is closed.

11. Apparatus for the extraction and storage of CO2, contained in a gas, in Xerosidryl, comprising:

- A container of water (170);

- A conveyor belt (120) of an insoluble hydrophilic material inside said water container (170);

- A series of rollers (110) for the continuous movement in a closed cycle of said conveyor belt (120);

- Means of introducing said gas into said water container (170) under conditions such as to produce precipitated xeroxidryl;

wherein said apparatus is configured to perform the steps of the process defined in claims 3, 4, and wherein there is present

- A rotary mechanism (160) configured to draw from the water of said container (170) and recover the precipitated Xeroxydril.