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CalgarycatalystIdrogeno per risolvere i problemi di stoccaggio delle energie rinnovabili. È stato, infatti, scoperto un modo efficace e low cost per trasformare l'energia elettrica prodotta da eolico e fotovoltaico in idrogeno. Un traguardo che si deve ad un team di ricercatori dell'Università di Calgary, il cui studio è stato pubblicato sulla rivista Science.

Il gruppo di scienziati canadesi ha quindi trovato un sistema che può produrre combustibile (e non solo) emettendo niente di più dannoso del vapore acqueo. "In sostanza, stiamo usando l'idrogeno come meccanismo di immagazzinamento per l'elettricità", ha spiegato il co-autore dello studio Curtis Berlinguette in un'intervista. Il team, infatti, ha sviluppato un tipo di catalizzatore chimico a basso costo, ossia un materiale che può accelerare la ripartizione di acqua per produrre idrogeno. Quest'ultimo rappresenta l'energia immagazzinata che può essere convertita in elettricità, quando necessario.

Se prodotto su scala commerciale, il nuovo catalizzatore diventerebbe un modo per catturare l'energia in eccesso dai pannelli solari e dalle turbine eoliche, al fine di adoperarla per un uso successivo e rendere, dunque, l'energia rinnovabile una proposta più pratica ed economica per i consumatori. "Questo ci rende molto meno dipendenti dai combustibili che emettono carbonio, perché possiamo basare le nostre case quasi interamente sulle energie rinnovabili", ha dichiarato Simon Trudel, un chimico che fa parte del team di Calgary.

La classica sfida per le energie rinnovabili, dunque, è confermata: l'offerta disponibile non sempre uguaglia la domanda. Il vento può soffiare di notte, ma non basta. Da qui l'interesse per la produzione di catalizzatori in grado di facilitare l'immagazzinamento di energia rinnovabile e di appianare le difficoltà di approvvigionamento. Tali catalizzatori sono tipicamente realizzati con metalli rari come l'iridio e il rubidio, i quali risultano proibitivi ai fini commerciali. I ricercatori di Calgary, quindi, hanno trovato un sistema in grado di sostituire tali metalli costosi con l'ossido di ferro, comunemente la ruggine, per creare un elettrolizzatore efficace che possa essere applicato sulle superfici. "Siamo in grado di ottenere una performance paragonabile o addirittura superiore a quella di metalli più costosi", ha detto Curtis Berlinguette, chimico e direttore del Center for Advanced Solar Materials dell'Università.

Gli scienziati hanno chiesto ad una società di sviluppare il materiale per uso commerciale. Si vorrebbero produrre dei contenitori appositi per la casa, in grado di assorbire energia da più fonti rinnovabili, come quella eolica e solare, soprattutto nei momenti in cui l'energia non viene utilizzata. Oltre ad essere relativamente economico, il catalizzatore non è tossico e opera in condizioni che lo rendono adatto per un uso elettrodomestico. Gli esperti di esterni avvertono che il materiale amorfo prodotto dal team di Calgary, oltre ad avere un basso costo, deve essere chimicamente resistente per un uso a lungo termine ed efficiente nel convertire energia elettrica in idrogeno. "L'efficienza è molto importante", ha aggiunto Chris Ainscough, ingegnere senior presso il National Renewable Energy Laboratory di Golden, Colorado. Poiché la produzione di idrogeno deve essere associata ad una cella a combustibile che sia in grado di trasformare l'energia di nuovo in elettricità, può verificarsi una perdita di efficienza in entrambe le fasi del ciclo.

"La scoperta del nostro studio rivela la capacità di realizzare una pellicola-catalizzatore con una distribuzione uniforme di più metalli", chiarisce Berlinguette. "Si tratta di una tecnica che utilizza la luce per decomporre i precursori rispettosi dell'ambiente presenti nell'aria nelle nostre pellicole catalitiche. Il processo è scalabile e si traduce in quasi ogni metallo della tavola periodica". La nozione di idrogeno come combustibile alternativo ha una storia che ha radici negli scorsi anni. Il solo ostacolo è lo sforzo necessario per guidare la complessa reazione chimica che divide in ultima analisi l'idrogeno dall'acqua. "La natura lavora contro di noi", ha detto il Dott. Brouwer, direttore associato del National Fuel Cell Research Centre presso l'Università della California. In condizioni normali, sulla superficie terrestre, "lo stato naturale in cui l'idrogeno è presente è in forma di acqua. Il lavoro rappresenta la promessa di fornire una soluzione a basso costo".

Federica Vitale

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