Idrogeno molecolare

idrogeno molecolare

Idrogeno Molecolare è la forma principale in cui si trova l’idrogeno, la forma biatomica, H2: la coppia. L’idrogeno elemento più leggero e più semplice che esista, con il simbolo H. Il suo atomo ha un solo elettrone e un solo protone è incolore, inodore e insapore. Vi può sembrare una presenza insulsa, descritta così, e invece, proprio l’idrogeno, soprattutto in forma di idrogeno molecolare, è il costitutivo essenziale del nostro attuale modello cosmologico che ha dato origine alla vita.



Idrogeno atomico, un tipo raro

Prima di parlare della coppia, capiamo con chi abbiamo a che fare, a tu per tu, noi e l’idrogeno. Raro incontrarlo solo soletto, però, come detto, è sempre o quasi idrogeno molecolare quello che troviamo attorno a noi e questo perché, al di là della sindrome di solitudine da potergli affibbiare, il singolo atomo di idrogeno, avendo un elettrone spaiato, è un radicale libero e raramente resta tale. Appena prodotto, tramite elettrolisi, reagisce velocemente con un altro atomo di idrogeno per formare idrogeno molecolare stabile.

Idrogeno molecolare: di cosa si tratta

Ora che abbiamo compreso perché l’idrogeno molecolare è la forma principale in cui si trova l’idrogeno, possiamo vedere meglio come e perché e a che pro questi due atomi si uniscono e cosa “combinano” per noi, a livello umano, planetario, ambientale.

Il legame tra i due atomi che formano l’idrogeno molecolare è detto covalente, va a formare una molecola ed è dimostrato che essa esercita una vasta gamma di effetti terapeutici derivanti dalle sue ridotte dimensioni. Assieme all’alta solubilità lipidica dell’idrogeno, questa molecola riesce a diffondersi facilmente nei compartimenti subcellulari dei mitocondri. E in molti altri interessanti posti con altrettanto interessanti conseguenze.

Idrogeno molecolare ed energia

Oltre ad essere l’elemento più abbondante nell’Universo, alla base anche delle stelle, l’idrogeno è una fonte secondaria di energia, come l’elettricità. Fonte secondaria significa che è in grado di immagazzinare e trasportare l’energia che altri fonti, quelle primarie, fonti rinnovabili o meno che siano, producono: fossili, acqua e biomasse ad esempio.

Si parla di idrogeno molecolare o no, anche come di vettore di energia. Il concetto è quello: la porta, la porta bene, ma il problema è, o era, che la produzione di idrogeno è ancora molto costosa rispetto a quella dei suoi competitors. Quindi questa economia all’idrogeno di cui si parla da tanto, e lo fa anche il ben noto Jeremy Rifkin nell’omonimo libro, è un po’ timida a manifestarsi.

Economia all'idrogeno

Un peccato, perché ad attendere che il nostro idrogeno molecolare sia più economicamente accessibile e conveniente, ci sono le celle a combustibile che ci risolverebbero, “ci” a noi pianeta Terra, i problemini con l’energia e l’inquinamento che abbiamo. I veicoli a idrogeno sono solo un esempio di possibile applicazione ma non è affatto finita qui la rivoluzione a base di idrogeno molecolare che siamo impazienti di vedere.

Le stesse celle, attraverso l’uso di idrogeno molecolare come vettore energetico, cambierebbero il mondo dei cellulari, in particolare delle loro batterie, e anche le centrali elettrice. Piccola e grande scala, per far capire come l’idrogeno molecolare abbiamo bisogno di poterlo produrre in modo più “easy”.

Idrogeno molecolare la bella notizia

Arriva dall’Italia, da Milano, una bella notizia ma è pubblicata a gran voce, come ricerca, sul Journal of the American Chemical Society. Claudio Greco e Luca De Gioia del Dipartimento di Biotecnologie e Bioscienze dell’Università di Milano Bicocca, coppia geniale che diventa trio aprendosi alla Svezia – a Ulf Ryde del Dipartimento di Chimica teorica dell’Università di Lund – sono gli autori. Della grande scoperta che ci avvicina all’idrogeno molecolare e a tutti gli orizzonti a cui prima abbiamo guardato frustrati dall’idea che “costa troppo”.

Questi scienziati sono riusciti in un certo senso a “sdoganare” l’idrogeno molecolare, perché hanno definito i meccanismi con cui produrre idrogeno molecolare, utilizzando ioni di ferro. Hanno preso in esame le ferro-idrogenasi, enzimi che possono ossidare l’idrogeno molecolare in modo reversibile, e hanno studiato come possono diventare vere e proprie celle a combustibile convertendo l’idrogeno in energia.

Salendo un gradino più in alto, verso la cattedra di questi ricercatori, per chi se la sente: hanno capito queste ferro-idrogenasi hanno un atomo di azoto posizionato in un certo modo particolare, che facilita il trasferimento dei protoni verso l’area dell’enzima nella quale si verifica la reazione di produzione di idrogeno.

In un certo senso agevolano i protoni ad andare nella direzione che “ci piace” perché aiuta la produzione di idrogeno molecolare. Sempre la stessa ricerca racconta la forte dipendenza dalla presenza degli ioni cianuro nelle ferro-idrogenasi sia della trasformazione in energia sia dell’efficienza della stessa a noi tanto cara produzione di idrogeno molecolare.

idrogeno molecolare

Idrogeno molecolare: senza di lui

Se la ricerca apre a nuovi orizzonti che spero di poter preso raccontare, da Milano, torniamo per un momento al presente, sperando che diventi presto passato. Il nostro presente vede un idrogeno molecolare che costa troppo, celle combustibili fabbricate con metalli come il Palladio e il Platino. Già il solo nome ci suggerisce che sono rari e costosi, e l’estrazione comporta già inquinamento.

Questo “blocca” il decollo delle celle combustibili che, dipendendo dalla disponibilità, e dalla produzione, di metalli rari e costosi, non possono certo ambire a rivoluzionare – la nostra rivoluzione dell’idrogeno tanto sperata – il parco veicoli mondiale sostituendo tutti i metodi con quelli alimentati a idrogeno.

La ricerca dell’Università Bicocca apre alla produzione di idrogeno, fa sperare nella possibilità, oggi essenziale, necessaria, di poter progettare celle a combustibile basate su metalli abbondanti e poco costosi. Abbiamo infati parlato di ferro. Tutta un’altra storia, rispetto ai difficili platino e palladio, una storia che speriamo di vivere presto.

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Pubblicato da Marta Abbà il 24 Gennaio 2016