Idrogeno da scarti di legno: la grande idea coreana

Produrre idrogeno grazie ai rifiuti in legno anziché dall’ossidazione dell’acqua incrementando l'efficienza: questo l’obiettivo di un team di ricercatori dell’Istituto Nazionale di Scienza e Tecnologia (UNIST) della Corea del Sud che ha sviluppato un processo che utilizza tipi diversi di biomassa, tra cui la lignina come alternativa efficiente ai sistemi attuali, in un progetto di ricerca che è stato supportato dal Programma di sviluppo tecnologico per risolvere i cambiamenti climatici attraverso la National Research Foundation of Korea.

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Una modalità davvero ecologica per la produzione di idrogeno, basata sull’elettrolisi dell’acqua, applicando una tensione è possibile “spezzare” le molecole di H2O. Il funzionamento del processo, che ha ancora alcuni nodi da sciogliere, prevede che l’idrogeno gassoso (H₂) viene prodotto da ioni idrogeno (H+) che acquistano elettroni (e-) provenienti dalla reazione ossidativa che genera ossigeno, con quest’ultima che, essendo ancora lenta ed elaborata, frena ancora l'efficienza complessiva dell'intero processo.

Fonte: articolo ricerca Istituto Nazionale di Scienza e Tecnologia (UNIST) della Corea del Sud 

Il professor Jungki Ryu  e il suo gruppo di ricerca dell’UNIST hanno sviluppato un nuovo sistema che utilizza invece la lignina come donatore di elettroni, con un approccio che consente una più efficiente produzione elettrochimica di idrogeno.

Si tratta di una sistema, quello messo a punto dal team coreano, capace di decompone una componente essenziale della biomassa come la lignina, attraverso un catalizzatore di molibdeno per la produzione di composti ad elevato valore aggiunto. In sostanza gli elettroni estratti nel processo sono utilizzati dal catodo dove si verifica la reazione di riduzione degli ioni idrogeno per formare H2 gassoso.

Come spiegano i ricercatori coreaniCon questo nuovo sistema siamo in grado di produrre idrogeno con meno energia (sovratensione) rispetto alla convenzionale elettrolisi dell’acqua, in quanto non sono necessarie reazioni dell’ossigeno, che richiedono alta energia e catalizzatori con metalli preziosi. I metodi convenzionali richiedono più di 1,5 volt, ma il nuovo sistema è in grado di produrre idrogeno con un potenziale molto più basso (0,95 volt)”.

Altro valore aggiunto del nuovo processo è costituito dal fatto che la vanillina o il monossido di carbonio, prodotti attraverso la scomposizione della lignina, recuperati  sono sostanze di grande valore a livello industriale. Uno dei ricercatori, il professor Ryu sottolinea che “Il nuovo sistema è una tecnologia che produce idrogeno e sostanze chimiche preziose utilizzando catalizzatori economici e basse tensioni anziché elementi costosi come il platino”. 

La nuova tecnologia coreana in un articolo pubblicato sulla rivista ACS Catalysis (testo in in inglese) 

La Redazione di Ecquologia

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