Dall’Università di Stanford arriva un nuovo congegno che divide le molecole d’acqua in idrogeno e ossigeno, grazie ad un unico catalizzatore, dando la possibilità di produrre una fonte rinnovabile pulita per trasporti e industria. Si tratta dell’idrogeno, spesso definito un carburante ad “emissioni zero“, ma la cui maggior porzione disponibile commercialmente deriva da gas naturale, un combustibile fossile, che sebbene meno inquinante di altri contribuisce al surriscaldamento climatico.

Proprio per questo motivo la ricerca si sta muovendo per cercare di produrlo a partire dall’acqua le cui molecole, come è noto a tutti, sono costituite da due atomi di idrogeno e uno di ossigeno. Già qualche anno fa si era arrivati a dei dispositivi in grado di scindere l’acqua nei suoi composti elementari. Erano costituiti da due elettrodi, immersi in differenti elettroliti con ph diverso, ciascuno dotato di un catalizzatore, di solito di platino e iridio, due metalli costosi e rari in natura.

Per questo la scoperta, fatta nel 2014 da Hongjie Dai, chimico presso la Stanford University, e dal suo team, aveva già segnato uno stacco rispetto al passato: Dai aveva sviluppato uno splitter per dividere l’acqua con elettrodi in nichel e ferro, utilizzando una normale batteria da 1,5 volt. Si trattava di materiali economici e di un potenziale elettrico necessario tutto sommato limitato.

La ricerca nel frattempo è andata avanti e Yi Cui, professore associato di scienza dei materiali e di ingegneria a Stanford e di scienza dei fotoni presso lo SLAC National Accelerator Laboratory, ha condotto uno studio insieme ai suoi colleghi, grazie al quale è riuscito a migliorare ulteriormente questo dispositivo.

Lo studio è stato pubblicato il 23 giugno sulla rivista Nature Communications. Vi viene descritto il nuovo splitter che utilizzerebbe un solo catalizzatore, facendo uso di un unico elettrolita con ph stabile. Sarebbe in grado di produrre sia ossigeno che idrogeno, ad un costo relativamente basso, per 24 ore al giorno, 7 giorni a settimana, per più di 200 ore continuate.

Permette di raggiungere un’efficienza di scissione delle molecole d’acqua pari all’82% e questo grazie anche al principio della “sintonia elettrochimica litio-indotta”, secondo la quale la presenza di ioni di litio determina la rottura del catalizzatore di ossido di metallo, in porzioni più piccole. Yi Cui spiega:

Abbattere l’ossido metallico in piccole particelle aumenta la sua superficie ed espone i bordi di molte particelle ultra-piccole e interconnesse, che diventano siti attivi per la reazione catalitica per la scissione dell’acqua.

Questo processo crea minuscole particelle che sono fortemente collegate, in tal modo il catalizzatore ha un’ottima conduttività elettrica e stabilità.

Afferma infine che lo stesso processo potrà essere applicato in futuro anche ad altri composti.

24 giugno 2015
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I vostri commenti
Tullio, giovedì 25 giugno 2015 alle9:19 ha scritto: rispondi »

Sono per le fonti rinnovabili e a costi molto economici, in quanto stiamo distrugendo il nostro pianeta.

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