Gli scienziati affermano di aver trovato un nuovo modo per generare fuel idrogeno dall’acqua a temperatura ambiente in quello che potrebbe essere un passo verso una fonte di energia pulita e rinnovabile.
L’idrogeno è stato studiato per anni come tipo di combustibile o fonte di energia. La moderna cella a combustibile a idrogeno, che può alimentare qualsiasi cosa, dai laptop portatili alle batterie delle auto e alle centrali elettriche, funziona combinando atomi di idrogeno e ossigeno in un processo che crea acqua, elettricità e una piccola quantità di calore.
Alla wonderful di ottobre 2021, i generatori di energia a celle a combustibile a idrogeno hanno prodotto circa 260 megawatt di capacità elettrica negli Stati Uniti. In confronto, la turbina eolica media ha prodotto circa 2,75 megawatt nel 2020.
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Nonostante il suo assorbimento relativamente basso, l’idrogeno è stato salutato come una soluzione verde ai problemi energetici. Ma non è così oggi.
Sebbene l’idrogeno sia l’elemento più abbondante nell’universo, dobbiamo ancora produrlo per utilizzarlo nelle celle a combustibile. Il problema è che circa il 95 percento dell’idrogeno viene prodotto da un processo che coinvolge il fuel naturale, secondo l’Office of Energy Efficiency and Renewable Energy degli Stati Uniti, e quel processo non è rinnovabile.
Tuttavia, potrebbe esserci una soluzione a questo particolare problema. I ricercatori dell’Università della California, Santa Cruz (UCSC) hanno trovato un modo per produrre idrogeno sviluppando un tipo speciale di composito di alluminio che reagisce con l’acqua a temperatura ambiente.
Di per sé, l’alluminio è un materiale reattivo che separa l’ossigeno dalle molecole d’acqua, lasciandosi dietro idrogeno gassoso.
Tuttavia, l’alluminio non lo farà necessariamente da solo. Questo perché a temperatura ambiente il metallo forma uno strato di ossido di alluminio, che essenzialmente lo protegge dalla reazione con l’acqua.
Ciò che gli scienziati hanno scoperto è che utilizzando un composto di gallio e alluminio di facile produzione, è possibile far reagire questo materiale con l’acqua a temperatura ambiente, producendo idrogeno.
“Non abbiamo bisogno di alcun input di energia e l’idrogeno bolle come un matto”, ha detto il professore di chimica dell’UCSC Scott Oliver in un comunicato stampa dell’università. “Non ho mai visto niente del genere.”
Il fatto che questa miscela di alluminio e gallio produca idrogeno è noto da decenni. Ma ciò che il workforce dell’UCSC ha scoperto è che l’aumento della concentrazione di gallio nel composito aumentava anche la produzione di idrogeno.
“Il nostro metodo utilizza una piccola quantità di alluminio, che assicura che tutto si dissolva nella maggior parte del gallio come nanoparticelle discrete”, ha detto Oliver.
Inoltre, il composito può essere realizzato con fonti di alluminio facilmente accessibili come fogli o lattine.
Lo svantaggio è che il gallio è relativamente costoso, sebbene possa essere recuperato in questo processo e riutilizzato più volte. Un altro svantaggio è che non c’è ancora una diffusione diffusa delle celle a combustibile a idrogeno. Sebbene sia possibile bruciare l’idrogeno direttamente come combustibile, può essere pericoloso e spesso i serbatoi devono essere altamente pressurizzati per contenerne quantità utili.
Resta da vedere se il processo UCSC può essere ampliato per la produzione commerciale di idrogeno.
I risultati sono stati riportati in uno studio pubblicato il 14 febbraio sulla rivista Nanomateriali applicati da ACS e scritto da Oliver, Bakthan Singaram e dai loro colleghi.