La soluzione per produrre idrogeno pulito è italiana
Produrre idrogeno in maniera pulita, sicura ed efficiente è tra le ambizioni più grandi del settore energetico. I problemi legati all’impiego dell’idrogeno come fonte di energia sono molteplici, oltre alle difficoltà nella produzione dell’idrogeno ci sono limiti anche nel suo immagazzinamento.
Premessa
Con l’approfondimento Come immagazzinare l’idrogeno abbiamo parlato dei limiti legati alla diffusione e allo stoccaggio dell’idrogeno in fase liquida e gassosa mentre nell’articolo Energia dall’Idrogeno abbiamo discusso di tutte le problematiche che ci separano da una produzione dell’idrogeno efficiente e pulita
La soluzione per produrre idrogeno pulito ed efficiente
Una tecnologia italiana, sviluppata dall’Iccom-Cnr promette di produrre idrogeno pulito con un risparmio energetico del 60% grazie all’impiego di elettrodi nanostrutturati e alcol etilico.
Il sistema è stato messo a punto da un team dell’Istituto di chimica dei composti organometallici del Consiglio nazionale delle ricerche (Iccom-Cnr) di Firenze, diretto da Francesco Vizza. Lo studio è stato pubblicato su Nature Communications con titolo: “Nanotechnology makes biomass electrolysis more energy efficient than water electrolysis“.
Per produrre idrogeno in modo pulito si sfrutta l’elettrolisi dell’acqua, il processo che vede strappare H2 alla molecola liquida H2O. Tale processo ha un elevato costo energetico in quanto necessita di alta pressione e alti standard di sicurezza. L’innovazione del team diretto da Francesco Vizza sta proprio nel riuscire a produrre idrogeno per elettrolisi senza generare ossigeno a partire da una soluzione acquasa di alcoli rinnovabili come etanolo, glicerolo o altri alcoli estratti da biomasse. Con l’innovativo metodo è possibile produrre idrogeno pulito ottenendo un risparmio energetico del 60% rispetto processo produttivo basato sulla classica elettrolisi dell’acqua.
Per “strappare” idrogeno alla molecola d’acqua occorre meno energia se nella reazione sono presenti alcoli.
Per la produzione di idrogeno il team di ricerca ha sviluppato un “elettrolizzatore”, cuore dell’esperimento sono gli elettrodi nanostrutturati impiegati in una cella elettrolitica di nuova generazione.
“Si tratta di elettrocatalizzatori anodici costituiti da nanoparticelle di palladio, depositati su architetture tridimensionali di nanotubi di titanio”, spiega Francesco Vizza “grazie ai quali è possibile realizzare elettrolizzatori per produrre idrogeno da soluzioni acquose di alcoli derivati da biomasse, consumando 18,5 kWh per la produzione di 1 kg di idrogeno, rispetto a 45 KWh per 1 kg di idrogeno prodotto da sola acqua, un grande guadagno energetico ed economico. Il risultato supera abbondantemente le raccomandazioni del Doe, il Dipartimento di energia statunitense che, entro il 2020, ha fissato un limite di 43 KWh di consumo di energia elettrica per kg di idrogeno prodotto”.
L’idrogeno pulito a basso costo, opportunamente immagazzinato, potrebbe spianare la strada alla lotta contro i cambiamenti climatici, inoltre tale invenzione vede la produzione di sottoprodotti molto interessanti: l’elettrolizzatore produce idrogeno e composti utili nell’industria cosmetica e tessile come i derivati del glicerolo e del glicole etilico, utili per l’industria alimentare come l’acetato da bioetanolo e sottoprodotti come acido lattico dal propandiolo, ottimo per la produzione di plastiche biodegradabili. Attualmente questi sottoprodotti sono ottenuti solo mediante costosi e inquinanti processi industriali.
Nella foto: immagini al microscopio elettronico di nanoparticelle di palladio supportate su architetture
tridimensionali di nanotubi di titanio.
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Pubblicato da Anna De Simone il 31 Luglio 2014
