La produzione di idrogeno potrebbe diventare più sostenibile ed economica grazie a un nuovo metodo messo a punto da un’équipe di ricercatori del Virginia Tech, descritto sulla rivista scientifica Proceedings of the National Academy of Sciences. Lo studio, realizzato dal professor Percival Zhang e dal dottor Joe Rollin, ha analizzato le potenzialità degli scarti del mais nella produzione di idrogeno.

Il team di ricercatori ha utilizzato un metodo biologico per ricavare carburante pulito dalle biomasse agricole, impiegando la lolla, gli scarti delle pannocchie e i gambi del mais per ridurre l’impatto del processo. Utilizzare questi sottoprodotti permette di conseguire un duplice obiettivo: evitare di entrare in competizione con la produzione agroalimentare e abbassare i costi del carburante. Grazie a queste scoperte, si potrebbe accelerare la diffusione delle auto a idrogeno in modo sostenibile sia sotto il profilo economico che sotto quello ambientale.

I ricercatori hanno utilizzato un algoritmo genetico, composto da una serie di espressioni matematiche molto complesse, per analizzare tutte le fasi del processo enzimatico che porta gli scarti del mais a degradarsi, producendo idrogeno e anidride carbonica. I metodi di produzione del combustibile utilizzati finora si basavano su zuccheri sottoposti a diversi processi di trasformazione. Questo metodo, al contrario, utilizza la biomassa allo stato grezzo.

In questo modo si può tagliare il costo di produzione e favorire lo sviluppo di una filiera corta dell’idrogeno che impieghi gli scarti agricoli ampiamente disponibili nei campi per generare combustibile da consumare nel luogo in cui viene prodotto.

Il vantaggio di questo nuovo sistema per la produzione di idrogeno consiste nella possibilità di utilizzare contemporaneamente il glucosio e lo xilosio. Questi due zuccheri nei processi di conversione biologica tradizionali potevano essere utilizzati solo in sequenza, ma non contemporaneamente: una caratteristica che faceva lievitare i costi del processo e allungava i tempi di produzione. Il nuovo metodo aumenta fino a tre volte il tasso di reazione e riduce i tempi del processo.

Oggi l’idrogeno viene prodotto dal gas naturale in impianti di grandi dimensioni. Il processo è energivoro e poco competitivo. Grazie alle biomasse e al nuovo metodo di conversione biologica ideato dai ricercatori del Virginia Tech l’idrogeno si potrà produrre a basse emissioni di carbonio e in impianti di modeste dimensioni, permettendo agli automobilisti che hanno acquistato un veicolo a idrogeno di trovare più facilmente stazioni di rifornimento vicine al luogo di residenza.

Senza contare che il recupero degli scarti del mais per la produzione di idrogeno potrebbe favorire lo sviluppo di una nuova economia circolare basata sulle biomasse, creando decine di nuovi posti di lavoro.

Il metodo messo a punto dai ricercatori permette inoltre di separare facilmente l’idrogeno dai reagenti e dagli enzimi, senza necessità di grandi impianti e investimenti iniziali proibitivi. Le reazioni enzimatiche impiegate nel processo consentono di produrre un idrogeno con un elevato grado di purezza, il combustibile ideale per le auto fuel cell. Gli scienziati si mostrano fiduciosi sulle prospettive aperte dalle loro scoperte:

Siamo convinti che questa emozionante tecnologia favorirà un utilizzo diffuso dei veicoli a idrogeno in tutto il mondo che consenta di scalzare i combustibili fossili.

7 aprile 2015
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