Il Metodo Migliore per Produrre Idrogeno. Grazie ad una Sorprendente Scoperta, un Team di Scienziati Scopre un Metodo Economicamente Efficiente per Produrre Idrogeno Grazie all’Energia Solare

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Una nuova tecnologia scoperta quasi per caso può aiutare ridisegnare il nostro futuro energetico e contribuire a rendere l’idrogeno un economico biocarburante. Il biossido di titanio è probabilmente una delle più diffuse sostanze utilizzate in tutto il mondo. Si può trovare dalle celle solari al dentifricio. Ma forse è più interessante il fatto che il biossido di titanio può essere utilizzato per liberare idrogeno dall’acqua. Il processo già noto dalla fine degli anni Sessanta, grazie al lavoro di Akira Fujishima, il biossido di titanio funziona come fotocatalizzatore, decomponendo l’acqua in idrogeno e ossigeno in presenza di luce e di energia elettrica, in un processo noto come effetto Honda-Fujishimao.

• Perché Idrogeno?

Come sappiamo, da anni i ricercatori stanno indagando il modo migliore per sfruttare questo effetto di produrre idrogeno dalla luce del sole utilizzando l’acqua in maniera economicamente redditizia. Ma ora un team di ricerca del Northeastern University e del National Institute of Standards and Technology (NIST), hanno accidentalmente scoperto un modo per produrre idrogeno in modo economicamente sostenibile.

L’idrogeno è un biocarburante come i combustibili fossili. La differenza è che l’idrogeno brucia in modo pulito. Quando viene bruciato infatti si combina con l’ossigeno per formare acqua … e nient’altro. L’idrogeno è anche facilmente disponibile come componente dell’acqua. E la maggior parte del nostro pianeta è coperto da acqua. Il problema come sappiamo finora è stato quello di come estrarre idrogeno dall’acqua in maniera economicamente redditizia. L’idrolisi ad esempio è un modo di raccogliere idrogeno dall’acqua. Tuttavia è necessaria più energia per liberare l’idrogeno che quella recuperata dall’uso del gas come combustibile.

• Idrogeno Sempre più Conveniente?
  

Ed ecco dove il biossido di titanio può diventare un fotocatalizzatore naturale che grazie alla luce ultravioletta agisce come catalizzatore per la reazione di idrolisi, riducendo la quantità di energia elettrica necessaria per la reazione chimica e per estrarre quindi l’idrogeno dall’acqua. Il team ora sta studiando diverse metodologie per aumentare le prestazioni del biossido di titanio combinandolo con carbonio in modo da formare piccoli nanotubi che permetterebbero all’acqua di entrare in contatto molecolarmente al meglio con il catalizzatore e migliorando la produzione di idrogeno. Inoltre la combinazione con il carbonio aiuterebbe al biossido di titanio l’assorbimento della luce.

E proprio qui sorprendentemente è stato quasi per caso che il team ha poi scoperto che un residuo del processo impiegato per costruire altri nanotubi al carbonio per celle solari è responsabile di un ulteriore  miglioramento delle prestazioni dei nanotubi per il rilascio dell’idrogeno dall’acqua. Da qui l’utilizzo del potassio. I dati sono stati sorprendenti. “Il risultato è stato così emozionante che abbiamo abbandonato rapidamente l’utilizzo del carbonio”. spiega Latika Menon del team di ricerca, “utilizzando nanotubi contenenti potassio. In questo modo è stata necessaria solamente un terzo dell’energia elettrica per produrre la stessa quantità di idrogeno rispetto ai nanotubi al carbonio”. Un risultato davvero molto promettente che inaugura rapidamente la nuova serie di ricerche.

[ Links utili e approfondimenti ]

• Celsias

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