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Idrogeno: nuova tecnica 30 volte più veloce per estrarlo dall’acqua

Idrogeno: nuova tecnica 30 volte più veloce per estrarlo dall’acqua

Fonte immagine: assente

Alcuni scienziati di Glasgow hanno individuato un metodo per ottenere idrogeno dall'acqua ad una velocità pari a 30 volte quella dei metodi tradizionali.

L’idrogeno potrebbe essere la fonte del futuro: è un combustibile, ma ha come unico prodotto di reazione l’acqua. Viene definito “ad emissioni zero”, ma ha un limite: deve essere prodotto da combustibili fossili o dall’acqua, perché in natura è presente solo in minime quantità. Nel caso lo si produca a partire da quest’ultima, dev’essere messo in atto un processo di elettrolisi che comporta consumi di energia elettrica notevoli.

Alcuni scienziati dell’Università di Glasgow hanno appena scoperto un nuovo metodo per estrarre questo elemento proprio dall’acqua, con un processo più sicuro e 30 volte più veloce rispetto ai metodi usati fino ad oggi. La relazione, dal titolo “Decoupled catalytic hydrogen evolution from a molecular metal oxide redox mediator in water splitting”, è stata realizzata dal Prof. Lee Cronin, della Scuola di Chimica dell’Università di Glasgow, in collaborazione con il Dott. Greig Chisholm, il Dott. Mark Symes e Benjamin Rausch, dello stesso istituto.

Attualmente la produzione industriale di idrogeno prevede l’utilizzo di combustibili fossili per alimentare il processo di elettrolisi, ma esiste un metodo più avanzato, che si avvale di energia da fonti rinnovabili e di membrane elettrolizzatrici a scambio protonico (PEME). Queste, per raggiungere la massima efficacia necessitano di catalizzatori costituiti da metalli preziosi, posti in contenitori ad alta pressione e densità di corrente elettrica, legata inevitabilmente alle fluttuazioni di disponibilità delle fonti rinnovabili.

Il nuovo metodo avrebbe il vantaggio di poter risolvere anche il problema dello stoccaggio di energia, attraverso l’accumulo dell’idrogeno stesso, che potrebbe essere reso disponibile in ogni momento:

Il processo utilizza un liquido che permette all’idrogeno di essere bloccato in un combustibile inorganico a base liquida. Utilizzando una spugna liquida, conosciuta come mediatore redox in grado di assorbire gli elettroni e i protoni, siamo stati in grado di creare un sistema in cui l’idrogeno può essere prodotto in una camera separata, senza alcun apporto di energia supplementare dopo l’elettrolisi dell’acqua.

Il legame tra il tasso di ossidazione dell’acqua e la produzione di idrogeno è stato superato, permettendo all’idrogeno di essere rilasciato dall’acqua 30 volte più velocemente rispetto al processo PEME su una base per-milligrammo di catalizzatore.

Questa la spiegazione del processo, fatta dal Prof. Lee Cronin, che prosegue:

Quello che si fa è solo accendere l’energia elettrica e così le molecole d’acqua si scindono e si produce questo liquido. Quando si vuole produrre l’idrogeno, non è necessario aggiungere altra elettricità. Basta versare questo liquido su un catalizzatore.

Il mediatore sarebbe acido silicotungstidico, riciclabile, che consente una reazione a bassa pressione, preservando la membrana ed eliminando il rischio di perdite di gas che si realizzerebbe invece a basse densità di corrente elettrica, con i metodi legati alle energie rinnovabili. È grazie all’aggiunta del platino come catalizzatore, che si può raggiungere una velocità di reazione pari a 30 volte quella degli altri metodi.

Il team sta ora cercando di uscire dal laboratorio per aprirsi a prospettive commerciali che permettano la diffusione di questo processo e con essa la produzione di energia pulita e non solo. Afferma ancora il Prof. Cronin:

Circa il 95% della fornitura di idrogeno del mondo è attualmente ottenuta da combustibili fossili, una risorsa finita che sappiamo danneggia l’ambiente e accelera il cambiamento climatico.

Una parte di questo idrogeno è usato per fare fertilizzanti ad ammoniaca e, come tale, l’idrogeno fossile aiuta a nutrire più della metà della popolazione mondiale.

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