Idrogeno dalla luce solare, ruggine ed acqua

I ricercatori Svizzeri dell'École Polytechnique Fédérale di Lausann (EPFL) hanno sviluppato un dispositivo economico che trasforma l'energia luminosa in idrogeno, il nuovo prototipo fa uso di luce solare, acqua, e metalli, tra cui ossido di ferro alias ruggine. Questa nuova ricerca condotta da Kevin Sivula si è concentrata sulla costruzione di un prototipo con materiali e tecniche a prezzi molto accessibili. "Il materiale più costoso nel nostro dispositivo è la lastra di vetro", come spiega Sivula. "L'efficienza è ancora bassa ed oscilla tra l'1,4 e 3,6 per cento, a seconda del prototipo utilizzato. Ma tale tecnologia ha un grande potenziale. Con il nostro concetto meno costoso a base di ossido di ferro, speriamo di essere in grado di raggiungere un'efficienza del 10 per cento in pochi anni, per meno di 80 USD per metro quadrato [10.8 m²]. A quel prezzo, saremo competitivi con i metodi tradizionali per la produzione di idrogeno."

Il prototipo attuale EPFL è completamente autonomo e utilizza elettroni stimolati dalla luce per rompere le molecole di acqua e riformare i pezzi risultanti in ossigeno e idrogeno. Ciò si ottiene con un doppio sistema di lavoro in tandem: una base di ossido come semiconduttore esegue la reazione per l'evoluzione dell'ossigeno, mentre un colorante sensibilizzato in una cella libera l'idrogeno.

Come già detto, il semiconduttore usato nella nuova ricerca dell'EPFL fa uso di ossido di ferro. Tuttavia, questo ossido è un po' più complesso della ruggine che è il flagello per le automobili, infatti è stato trattato con uno strato di ossido di alluminio ed ossido di cobalto dello spessore di pochi nanometri, entrambi sono di facile applicazione, ed aumentano le proprietà elettrochimiche della ruggine in maniera significativa.

In questa fase iniziale dello sviluppo, le prestazioni del dispositivo basato sulla ruggine è ancora relativamente inefficiente, il che lo rende impraticabile per un utilizzo di massa. Tuttavia i ricercatori prevedono che in futuro la tecnologia sarà in grado di raggiungere un rendimento del 16 per cento, pur rimanendo accessibile a costi contenuti.