Gli scienziati hanno scoperto che ora l’idrogeno può essere prodotto utilizzando solo l’elettricità e l’umidità dell’aria.
Secondo un articolo pubblicato il 6 settembre sulla rivista Comunicazioni sulla natura, questo “idrogeno verde” viene prodotto elettrolizzando l’umidità dell’aria, piuttosto che la tradizionale acqua liquida, che può consentire la fornitura di combustibile a idrogeno a regioni secche e distant, con un impatto ambientale minimo, soprattutto se si utilizza energia rinnovabile. Gli autori dell’articolo sono stati in grado di elettrolizzare l’acqua dell’aria con un’umidità fino al 4%.
“Abbiamo sviluppato un cosiddetto” elettrolizzatore advert aria diretta “in breve, DAE”, ha detto Gang Kevin Li, docente senior presso il Dipartimento di ingegneria chimica dell’Università di Melbourne e coautore dell’articolo. Newssettimana.
“Questo modulo utilizza un elettrolita igroscopico costantemente esposto all’atmosfera. Tale elettrolita ha un alto potenziale per estrarre spontaneamente l’umidità dall’aria (senza input di energia esterna), rendendolo prontamente disponibile per l’elettrolisi e la produzione di idrogeno una volta accoppiato con un alimentatore (rinnovabile) ,” Egli ha detto.
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L’elettrolisi è stata tradizionalmente utilizzata solo per raccogliere idrogeno e ossigeno dall’acqua liquida, posizionando due elettrodi nell’acqua e facendo passare una corrente elettrica attraverso di essa. All’anodo, l’elettrodo caricato positivamente, gli elettroni vengono strappati by way of dall’H2O, formando ioni idrogeno positivi e molecole di O2. Al catodo negativo, gli elettroni vengono ceduti agli ioni idrogeno, formando fuel H2: idrogeno.
Tuttavia, questo approccio ha tradizionalmente richiesto l’accesso all’acqua liquida pura. Ciò limita l’uso dell’elettrolisi dell’acqua liquida alle aree in cui l’acqua è abbondante, altrimenti potrebbe portare alla concorrenza con forniture limitate di acqua potabile. Raccogliendo l’acqua già presente nell’aria, il DAE elimina questo rischio e il costo advert esso associato e consente la produzione di idrogeno ovunque.
“La capacità di utilizzare l’umidità dall’aria rende questo modulo DAE applicabile in ambienti remoti, aridi e semi-aridi dove l’accessibilità all’acqua dolce è un grosso problema”, ha affermato Li. “La maggior parte delle aree sulla terra con alto potenziale solare ed eolico mancano di acqua dolce. Ad esempio, un deserto è considerato un buon posto per l’energia solare ma non l’acqua dolce”.
“Funziona per quasi tutti gli ambienti aerei sulla terra. Il nostro modulo DAE è stato testato a 4 [percent] umidità relativa che è più secca di qualsiasi deserto.”
L’umidità relativa diurna media nel deserto del Mojave varia dal 10% al 30% durante il giorno e può avvicinarsi al 50% durante la notte, il che significa che il DAE funzionerebbe anche in luoghi aridi.
Secondo il documento, il prototipo di questo dispositivo degli autori è stato testato utilizzando l’energia in ingresso dal sole e si è scoperto che aveva un’efficienza faradaica stabile – l’efficienza con cui viene trasferita la carica – di circa il 95% nel corso di 12 giorni consecutivi.
Il vantaggio di questa nuova tecnica è che può funzionare e produrre energia rinnovabile: l’elettricità utilizzata nell’elettrolisi può essere utilizzata da fonti rinnovabili come l’energia eolica o solare e l’idrogeno prodotto può essere utilizzato come combustibile a idrogeno o anche per alimentare l’idrogeno reazioni di fusione nucleare.
Secondo gli autori, questi risultati potrebbero consentire ai futuri dispositivi di conversione solare-combustibile di funzionare ovunque sulla Terra, superando il problema della scarsità d’acqua in caso di diffusione diffusa della produzione di idrogeno.
“[This device could be] collocati in aree con abbondante energia solare o eolica ma con scarsità d’acqua. Sarà applicabile anche per la produzione di idrogeno remota e diffusa”, ha affermato Li.