Un’équipe di ricercatori dell’International School of Advanced Studies ha individuato nuovi catalizzatori più economici in grado di incrementare l’efficienza delle fuel cell. La ricerca è stata finanziata nell’ambito del progetto europeo ChipCAT che mira a identificare nuovi materiali più sostenibili per le fuel cell.

I catalizzatori sono degli elementi fondamentali per la produzione di energia verde. Questi materiali sono in grado di attivare e accelerare le reazioni chimiche. Attualmente per realizzare i catalizzatori vengono impiegati metalli rari come il platino utilizzati sotto forma di nanoparticelle. Per evitare di sprecare materie prime preziose e ridurre i costi produttivi negli ultimi anni la ricerca scientifica si è concentrata sullo sviluppo di catalizzatori alternativi.

L’efficienza delle nanoparticelle catalitiche è determinata dalla carica elettrica, un valore difficile da calcolare nelle tecnologie più complesse. In questi sistemi le particelle interagiscono con altri materiali impedendo un calcolo preciso. Grazie ai recenti studi della SISSA è stato possibile colmare questa lacuna. I ricercatori hanno utilizzato dei metodi sperimentali e delle simulazioni per determinare la carica delle nanoparticelle e ottenere catalizzatori efficienti.

Lo studio coordinato da Stefano Fabris ha portato all’elaborazione di linee guida che permetteranno di compiere importanti progressi nella produzione di energia dalle fuel cell. Le celle a combustibile sono dispositivi in grado di convertire l’energia chimica in elettricità sfruttando una reazione tra un combustibile come l’idrogeno e l’ossigeno.

Come illustra Fabris oggi un filone molto fertile della ricerca nel campo delle energie rinnovabili è la produzione di metanolo tramite tecnologie in grado di replicare la fotosintesi.

Per riuscire a produrre metanolo su larga scala utilizzando queste tecnologie è fondamentale individuare anche metodi di conversione più sostenibili. Le fuel cell al metanolo generano come prodotto di scarto solo acqua e CO2. L’impronta ecologica del processo può essere azzerata ottenendo il metanolo dalla fotosintesi che rimuove CO2 dall’atmosfera.

Lo studio della SISSA è riuscito a individuare il tipo di catalizzatore più adatto a questo tipo di fuel cell aprendo la strada a ulteriori progressi. I dettagli della sperimentazione sono disponibili sulla rivista specializzata Nature Materials.

16 dicembre 2015
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