Gli scienziati affermano di aver trovato un nuovo modo per generare idrogeno gassoso dall’acqua a temperatura ambiente, che potrebbe costituire un passo avanti verso una fonte di energia pulita e rinnovabile.
L’idrogeno è stato studiato per anni come tipo di carburante o fonte di energia. La moderna cella a combustibile a idrogeno, che può alimentare qualsiasi cosa, dai computer portatili alle batterie delle auto, alle centrali elettriche, funziona combinando atomi di idrogeno e ossigeno in un processo che crea acqua, elettricità e una piccola quantità di calore.
Alla fine di ottobre 2021, i generatori di energia a celle a combustibile a idrogeno producevano circa 260MW di capacità elettrica negli Stati Uniti. A confronto, la turbina eolica media ha prodotto circa 2,75MW nel 2020.
Nonostante la sua diffusione relativamente bassa, l’idrogeno viene considerato una soluzione verde ai problemi energetici. Sebbene sia l’elemento più abbondante nell’universo, va comunque prodotto per essere utilizzato nelle celle a combustibile.
Il problema è che, circa il 95% dell’idrogeno è prodotto da un processo che coinvolge il gas naturale, secondo lo U.S. Office of Energy Efficiency and Renewable Energy, e questo processo non è rinnovabile. Tuttavia, potrebbe esserci una soluzione a questo particolare problema.
Lo studio dell’Università della California
I ricercatori dell’Università della California, Santa Cruz (Ucsc) hanno trovato un modo per produrre idrogeno sviluppando uno speciale tipo di alluminio composto che reagisce con l’acqua a temperatura ambiente.
Di per sé, l’alluminio è un materiale reattivo che scinde l’ossigeno dalle molecole d’acqua, lasciando l’idrogeno gassoso. Tuttavia, l’alluminio non è necessariamente in grado di farlo da solo. A temperatura ambiente, infatti, il metallo forma uno strato di ossido di alluminio che lo protegge essenzialmente dalla reazione con l’acqua.
La scoperta degli scienziati
Gli scienziati hanno scoperto che, utilizzando un composto di gallio e alluminio di facile produzione, è possibile far reagire questo materiale con l’acqua a temperatura ambiente, producendo idrogeno.
“Non abbiamo bisogno di alcun input energetico e l’idrogeno bolle a dismisura”, ha dichiarato il professore di chimica dell’Ucsc, Scott Oliver, in un comunicato stampa dell’Università. “Non ho mai visto nulla di simile”.
La miscela di alluminio e gallio
Il fatto che questa miscela di alluminio e gallio produca idrogeno è noto da decenni. Ma il team dell’Ucsc ha scoperto che: aumentando la concentrazione di gallio nel composto, aumentava anche la produzione di idrogeno.
“Il nostro metodo utilizza una piccola quantità di alluminio, che si dissolve nella maggior parte del gallio sotto forma di nanoparticelle discrete”, ha detto Oliver.
Inoltre, il composto può essere realizzato con fonti di alluminio facilmente accessibili, come fogli o lattine.
Alcuni aspetti negativi da valutare
Il lato negativo è che il gallio è relativamente costoso, anche se può essere recuperato in questo processo e riutilizzato più volte. Un altro aspetto negativo è che, le celle a combustibile a idrogeno non sono ancora diffuse. Sebbene sia possibile bruciare direttamente l’idrogeno come combustibile, può essere pericoloso e, spesso, i serbatoi devono essere altamente pressurizzati per contenerne quantità utili.
Resta da vedere se nel prossimo futuro il processo dell’Ucsc possa essere scalato per la produzione commerciale di idrogeno.
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