Produzione di idrogeno economica da scissione dell’acqua

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La notizia diffusa dall’Università di Houston e corredata da un articolo scientifico pubblicato su Nature Communications della scoperta di un nuovo metodo per la produzione di idrogeno dalla scissione dell’acqua molto più economico di quelli conosciuti, segna un nuovo importante passo verso la corsa a rendere l’idrogeno una fonte di energia economicamente competitiva.
Avrete sentito dire che l’idrogeno viene considerato una fonte di energia desiderabile, perché è pulito, può essere anche bruciato e brucia in maniera pulita, e perché è molto comodo da stoccare, ad esempio può essere compresso a forma liquida. Essenzialmente può essere utilizzato o per produrre energia elettrica con le famose celle a combustibile oppure in motori a combustione interna.
Il problema è a monte, la produzione dell’idrogeno si è rivelata a seconda dei metodi usati troppo costosa e/o poco pulita.
I metodi principali utilizzati per produrre idrogeno sono tre, o dalla scissione della molecola dell’acqua tramite energia elettrica (elettrolisi dell’acqua) o da due processi che coinvolgono combustibili fossili: la gassificazione del carbone e lo steam reforming del metano. Essenzialmente il problema dell’elettrolisi è che è costosa, quello degli altri due metodi è che sono un po’ più economici (ma servirebbe lo fossero di più) ma non sono puliti.



Il metodo per l’elettrolisi dell’acqua presentato dal professor Zhifeng Ren, dalla sua assistente Shuo Chen e dagli altri firmatari dello studio si differenzia dai precedenti per l’uso di un solo catalizzatore invece che due: la maggior parte dei metodi richiedono un catalizzatore per separare l’idrogeno e uno per produrre ossigeno, il catalizzatore formato da fosfati di ferro e fosfati di nichel poggiati su una schiuma di nichel disponibile in commercio svolge entrambi i compiti.
Anche in questo caso i materiali sono due, ma è l’interazione tra i fosfati di nichel e quelli di ferro che si è dimostrata capace di sviluppare entrambe le reazioni a livelli molto maggiori, come dire che meglio due materiali che fanno due lavori in uno sforzo congiunto che due separati che svolgono un compito a testa.
Ciò che influisce sul prezzo di produzione dell’idrogeno è l’energia impiegata nel produrlo (naturalmente) e nel caso dell’elettrolisi anche il costo del materiale dei catalizzatori, perché quelli usati finora erano basati su elementi di platino, il che rendeva troppo costoso realizzare grandi impianti, ma d’altro canto se non si sale di scala non si possono abbassare i costi di produzione dell’idrogeno.
Secondo i ricercatori il loro metodo ha dato prova di poter significativamente abbassare la richiesta di energia e ovviamente il ferro e il nichel sono molto più economici del platino.

Roberto Todini

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