Estrarre idrogeno dall’ammoniaca: una nuova soluzione tutta green
Un nuovo processo per estrarre in continuo idrogeno dall’ammoniaca impiegando esclusivamente energie rinnovabili è stato messo a punto da un team di ricercatori della Northwestern University, di cui si parla in uno specifico articolo pubblicato sulla rivista Joule. (Fonte immagine di copertina: articolo rivista Joule)
Il valore aggiunto di questo processo risiede nella relativamente bassa temperatura di esercizio, infatti, dal momento che la conversione da ammoniaca a idrogeno con i metodi tradizionali necessita di temperature intorno ai 500-600°C, talmente elevate da essere facilmente raggiunte solo con l’utilizzo di energia termica da combustibili fossili, nel nuovo processo ideato dai ricercatori della Northwestern, tale temperatura è pari a meno della metà e cioè di circa 250 °C. Con il nuovo processo si può quindi ottenere idrogeno dall’ammoniaca veramente green ad emissioni zero.
Il cuore del nuovo processo risiede in un approccio ibrido termo-elettrochimico.
Infatti prima di tutto il tema di ricerca ha realizzato una cella elettrochimica dotata di membrana a scambio protonico. Successivamente è stato integrato nel sistema un catalizzatore capace agevolare la decomposizione dell’ammoniaca a bassa temperatura. Il dispositivo messo a punto spezza termicamente le molecole di NH3 rilasciando azoto e idrogeno. Quest’ultimo subisce una reazione di ossidazione all’interno della cella producendo elettroni e protoni. Grazie alla speciale membrana, i protoni sono separati dagli altri elementi e, una volta setacciati, sono ritrasformati in idrogeno con l’aggiunta di elettroni. Con una tale modalità, fornendo nuova ammoniaca il processo può essere a ciclo continuo.
Il nuovo processo messo a punto ha altri 3 punti di forza che lo distinguono da quelli convenzionali:
- si genera idrogeno già puro, non necessitando di ulteriori processi di purificazione;
- Ha una elevata efficienza perché tutta la corrente elettrica fornita al dispositivo di conversione produce direttamente idrogeno, senza alimentare altre reazioni chimiche indesiderate;
- dal momento che l’idrogeno prodotto è puro, può essere pressurizzato direttamente per lo stoccaggio ad alta densità semplicemente incrementando la potenza elettrica.
Relativamente all’implementazione su larga scala del nuovo processo messo a punto, il vantaggio maggiore risiede sul fatto che lo stesso è basato sui già collaudati metodi di stoccaggio e trasporto per l’ammoniaca esistenti, invece di ricorrere a soluzioni innovative per il trasporto dell’idrogeno o sulla riconversione delle infrastrutture del gas naturale.
Link articolo pubblicato su Joule.
La Redazione di Ecquologia
