Produrre idrogeno su tetto: i fotoreattori del KIT

I ricercatori del Karlsruhe Institute of Technology e i loro partner canadesi hanno messo a punto un fotoreattore a basso costo ma dotato di un’elevata efficienza fotocatalitica per la sintesi dell’idrogeno guidata dall’energia solare

Ispirandosi al fotovoltaico, riuscendo a produrre idrogeno sul tetto in maniera sicura ed economica. Questo l’obiettivo al quale sta lavorando un team di ricerca internazionale, creando innovativi pannelli fotoreattori.

Un passaggio fondamentale quello di portare su piccola scala la produzione di idrogeno verde, utilizzando la luce solare che non rappresenta una novità, dal momento che negli ultimi anni sono emersi diversi progetti in grado di offrire sistemi modulari e scalabili per la generazione rinnovabile del vettore energetico. A rimanere elevato è tuttavia l’alto costo tecnologico. Per ridurlo il team di ricerca del Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ha messo a punto nuovi moduli fotoreattori ad alta efficienza e basso costo per la sintesi di carburanti solari.

Il sistema si compone di alcuni elementi fondamentali:

• il fotocatalizzatore, ossia il composto che facilita la reazione di produzione dell’idrogeno una volta attivato dalla luce solare;
• uno spazio per i materiali di partenza della reazione; 
• un sistema ottico che conduce i raggi in entrata fino al fotocatlizzatore riducendo al minimo le perdite, indipendentemente da loro angolo di incidenza.

Strutturalmente gli scienziati hanno scelto un design costituito da centinaia di minuscoli canali di reazione paralleli. Ognuno di questi incorpora un concentratore a V e una cavità tubolare che raccoglie il volume di reazione. La progettazione consente di ottenere un’elevata efficienza fotocatalitica del 5,8%. Oltre 4 volte superiore a quella ottenuta utilizzando un semplice fotoreattore capillare in vetro di quarzo.

Ma l’elemento portante della nuova tecnologia messa a punto, che potrebbe portare un giorno alla produzione di idrogeno sul tetto, è il costo tecnologico.

Paul Kant dell’Institute for Micro Process Engineering presso il KIT

“Per ridurre i costi, utilizziamo geometrie e materiali economici che possono essere fabbricati utilizzando processi di produzione di massa consolidati“.

Secondo le stime dei ricercatori si potrebbe avere un costo di circa 22 dollari al metro quadrato di modulo fotoreattore. Vale a dire di poco superiore a 20 euro al metro quadrato.

La ricerca è stata pubblicata su Joule – Leggi anche Energy Transition with Hydrogen Generated on Rooftops

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