Idrogeno: oramai concreta la possibilità di estrazione dall'acqua marina

Estrarre idrogeno dall'acqua dei mari: questo l'obiettivo di un team di ricerca dell’Università di Houston, che ha messo a punto un innovativo catalizzatore capace di innescare l’elettrolisi dell’acqua di mare a tensioni relativamente modeste (foto di copertina di Emiliano Arano-Pexel).

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Un obiettivo epocale, quello di produrre idrogeno dall’acqua marina e dal sole, per consentire di portare energia pulita in ogni parte del mondo, con particolare riferimento a quelle aree dove sono carenti le risorse per la sussistenza quotidiana. Si tratta di un obiettivo imprescindibile per tutti coloro che credono nell’Economia dellIdrogeno, la cosiddetta "Hydrogen Economy", con un percorso ancora lungo da percorrere, dal momento che si tratta di un pacchetto di tecnologie di elettrolisi disponibili che funzionano più efficientemente con acqua dolce, vista la aggressività del sale marino, capace di danneggiare parti chiave degli impianti.

Considerando che oltre il 70% della superficie del nostri pianeta è costituito da acqua, per oltre il 95% salata, si capisce l'importanza di questa linea di ricerca, con l'approccio seguito nello specifico, che consentirebbe anche di fornire un contributo alle future tecnologie di desalinizzazione, aspetto che rende il lavoro svolto dal team di ricerca dell’Università di Huston una significativa svolta in tale direzione. Il team texano è riuscito a realizzare un catalizzatore robusto ed efficiente capace di sostenere la scissione dell’acqua salata, evitando rischi di disattivazione o corrosione a carico dell'anodo

Sulla nuova linea di ricerca le parole di Zhifeng Ren, direttore del Centro texano di ricerca sulla Superconduttività presso l’ateneo “un grande ostacolo finora è stata la mancanza di un catalizzatore in grado di dividere efficacemente l’acqua di mare per produrre idrogeno senza liberare ioni di sodio, cloro, calcio e altri componenti in grado di depositarsi sul catalizzatore e renderlo inattivo. Gli ioni di cloro sono particolarmente problematici, in parte perché il cloro richiede una tensione leggermente più alta per liberarsi rispetto quella chiesta dall’idrogeno”. 

Nello specifico, il gruppo è riuscito a sintetizzare un catalizzatore tridimensionale costituito da nitruri metallici a basso costo per determinare la reazione di liberazione dell’ossigeno molecolare. La nuova molecola è stata “accoppiata” con un catalizzatore per la reazione di liberazione dell’idrogeno basato su nichel-molibdeno-nitruro, all’interno di elettrolizzatore, alimentato dal recupero del calore residuo o da una pila AA. La fase successiva di test è avvenuta nelle acque della baia di Galveston, al largo della costa del Texas. Molto interessante e promettente il risultato, visto che l’elettrolizzatore ha raggiunto densità di corrente capaci di rispondere alle esigenze industriali, richiedendo una tensione relativamente bassa per avviare la scissione dell’acqua di mare.

Come spiegano i membri del tema di ricerca “Abbiamo raggiunto le densità di corrente richieste a livello industriale di 500 e 1000 mA cm−2 a basse tensioni record di 1,608 e 1,770 V, rispettivamente, per la scissione alcalina dell’acqua di mare a 60 ° C. Questa scoperta fa avanzare significativamente lo sviluppo dell’elettrolisi dell’acqua di mare per la produzione di idrogeno su larga scala.”

Link articolo pubblicato su Nature Communications

Sauro Secci

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