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Idrogeno verde: un nuovo fotocatalizzatore superefficiente
In uno studio innovativo sulla scissione fotoelettrochimica dell’acqua, un gruppo di ricerca della Scuola di Ingegneria Energetica e Chimica dell’UNIST in Corea del Sud ha raggiunto un notevole progresso tecnologico nella produzione di idrogeno verde. Grazie al loro approccio innovativo, il team ha superato le sfide dell’efficienza, della stabilità e della scalabilità dei fotoelettrodi, aprendo la strada all’implementazione pratica.
Uno degli aspetti chiave di questa svolta risiede nella capacità del team di affrontare i limiti delle celle solari di perovskite (PSC). E allo stesso tempo di aumentare significativamente le dimensioni dei fotoelettrodi di ben 10.000 volte. In questo modo, hanno raggiunto un’efficienza, una durata e una scalabilità senza precedenti nella produzione di idrogeno verde utilizzando l’energia solare.
“La tecnologia dell’idrogeno solare, che sfrutta l’abbondante energia rinnovabile del sole per decomporre l’acqua e ottenere idrogeno, è un approccio ideale per la produzione di idrogeno verde”. Ha spiegato il professor Jae Sung Lee. “Grazie al ridimensionamento dei fotoelettrodi e al superamento dei limiti di efficienza delle celle solari di perovskite (PSC), abbiamo fatto notevoli passi avanti verso l’implementazione pratica”.
Il team di ricerca ha utilizzato la perovskite come materiale fotoelettrodico per la sua efficienza e relativa economicità. Tuttavia, i PSC sono noti per la loro vulnerabilità ai raggi ultravioletti e all’umidità, il che ha rappresentato una sfida importante. Per superare queste limitazioni, il team ha introdotto la formammide, anziché il metilammonio, come catione della perovskite. Questa modifica ha migliorato notevolmente la stabilità dei fotoelettrodi nei confronti dei raggi ultravioletti. Inoltre, il team ha sigillato la superficie di contatto utilizzando un foglio di nichel, garantendo la stabilità anche in acqua.
Con un’efficienza di conversione dell’idrogeno solare superiore al 10%, il team ha soddisfatto la condizione minima per la commercializzazione. Ed ha raggiunto la più alta efficienza al mondo in fotoelettrodi di grandi dimensioni.
“Il fotoelettrodo sviluppato in questo studio ha mantenuto un’elevata efficienza anche in aree di grandi dimensioni. Con la nostra attenzione alla dimostrazione sul campo per la commercializzazione della produzione di idrogeno verde in futuro, si prevede che la tecnologia dell’idrogeno verde a energia solare sarà commercializzata prima del 2030”. Così ha affermato il dottor Dharmesh Hansora, primo autore dello studio.
I risultati della ricerca sono stati pubblicati online su Nature Energy il 23 gennaio 2024. All-perovskite-based unassisted photoelectrochemical water splitting system for efficient, stable and scalable solar hydrogen production
Fonte articolo: New Study Unveils Scalable and Efficient Photoelectrode Modules for Green Hydrogen ProductionUNIST News Center | UNIST News Center
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