Milano - L'acqua è la fonte di energia del futuro. Illimitata. Un assunto che, finora, non trova applicazione pratica nella realtà ma che appare inevitabile. Il potenziale energetico dell'acqua è dato dall'idrogeno che ne compone la molecola insieme all'ossigeno. E' noto che è possibile estrarre idrogeno dall'acqua grazie a un processo elettrochimico (elettrolisi). In realtà, anche se questo è il metodo migliore per la produzione di idrogeno puro, ci sono notevoli ostacoli per la quantità limitata di prodotto e per i costi ancora troppo elevati, dovuti all’impiego di energia elettrica. Attualmente, quindi, solo il 4% della produzione mondiale di idrogeno avviene per elettrolisi.
Un limite prettamente economico che potrebbe presto essere superato grazie al lavoro di un team italiano. La ricerca - pubblicata sul sito della rivista 'Nature communications' - è il frutto della collaborazione tra le Università di Trieste, Bologna e Padova, il Cnr di Parma, il Consorzio Instm, l'istituto Iccom-Cnr, con il Cic Biomagune di San Sebastian e le Università della Pennsylvania e di Stanford.
La ricerca italiana basata sulle nanotecnologie
Il lavoro del team delle università di Trieste, Padova e Bologna rappresenta un sostanziale passo in avanti nella produzione sostenibile di idrogeno a partire da fonti rinnovabili. E' basato sull'uso di nanotubi di carbonio per la preparazione di celle elettrolitiche. Il risultato è stato lo sviluppo di nuovi catalizzatori eccezionali per la produzione elettrocatalitica di idrogeno in ambiente acquoso, con efficienze che rappresentano un nuovo stato dell'arte nel settore.
(a) Schematic representation of the synthetic protocols yielding the f-MWCNTs@Pd/TiO2electrocatalysts.
(b) STEM tomographic reconstruction of f-MWCNTs@Pd/TiO2. Here the region of high density corresponding to the Pd particles is rendered with a violet mesh (raw data). The Pd particles are then localized by placing spherical markers centred in the regions of high density (yellow spheres). Scale bar, 100 nm.
(c) General scheme for the HER proposed mechanism by f-MWCNTs@Pd/TiO2 at neutral pH. Water absorption and dissociation occurs at the hydrophilic, porous, TiO2 outer layer (blue shell), promoting the formation of Had (grey) intermediates on the catalytic Pd sites (black).
Idogreno come fonte di energia
Lo studio contribuisce a rendere più concrete le prospettive di una futura transizione verso un'economia basata sull'idrogeno quale vettore energetico pulito. Ecco i pro e i contro:
Sembra impossibile immaginare a prima vista una fonte energetica più pulita. Ma una così semplice molecola nasconde in realtà insidie che finora ne hanno rallentato l'utilizzo in campo energetico
Perché oggi non conviene produrre idrofgeno dall'acqua
Al momento, l'idrogeno viene prodotto quasi esclusivamente attraverso un processo chiamato 'reazione di reforming', il quale si basa sulla trasformazione di metano in idrogeno e monossido di carbonio, un processo non sostenibile visto che si basa sull'utilizzo combustibili fossili.
Il 4% della produzione di idrogeno avviene partendo dall'acqua, molecola che ha permesso la vita sulla Terra, ma è un metodo estremamente caro. Almeno fino ad oggi. Siamo ancora distanti dalla rivoluzione promessa dall'idrogeno per un'energia pulita e a impatto ecologico zero, ma i risultati dei ricercatori italiani suggeriscono che la strada intrapresa è quella giusta".
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