La produzione di idrogeno è destinata a diventare sempre più efficiente grazie ad un nuovo sistema di sintesi del gas attraverso l’elettrolisi solare dell’acqua. Il metodo di scomposizione dell’acqua in ossigeno ed idrogeno ad alte temperature, attraverso l’impiego della tecnologia solare termica, è infatti, allo stato attuale, uno dei metodi più puliti e sostenibili per ottenere gas pulito.
Per produrre idrogeno attraverso l’elettrolisi solare dell’acqua, si utilizza solitamente un elettrodo semiconduttore che assorbe la luce e usa l’energia delle alte temperature per dividere le molecole d’acqua. Ad oggi però, il processo elettrolitico solare subisce ancora delle perdite in termini di efficienza, stabilità e costi produttivi sostenibili. In particolare, una delle componenti del processo di elettrolisi solare che non garantisce delle prestazioni ottimali è la ruggine. Finora la presenza di questo ‘semiconduttore’ (costituito da acqua e ossido di ferro) ha garantito la possibilità di convertire ed ‘immagazzinare’ l’energia solare sottoforma di idrogeno.
Un progresso ulteriore nell’aumento delle prestazioni dell’elettrolisi solare è stato compiuto di recente grazie agli sforzi di un gruppo di scienziati provenienti dal Boston College, l’Università di Berkeley e l’Università di Scienze e Tecnologie della Cina, attraverso cui è stato possibile sostituire la ruggine con un ‘parente vicino’, modificato e potenziato in laboratorio: l’ematite.
Questo cristallo, sebbene abbondante e di facile utilizzo, possiede originariamente delle capacità conduttive molto basse. Gli scienziati però, si sono concentrati sulle imperfezioni superficiali del minerale riuscendo infine a raddoppiare il suo rendimento elettrico. Un risultato, questo, reso possibile grazie all’impiego di una particolare soluzione acida che, unita al calore intenso, ha permesso di lisciare letteralmente le imperfezioni del minerale.
La produzione di idrogeno quindi, attraverso l’impiego della nuova ematite, ha raggiunto (secondo i dati forniti dai ricercatori) un rendimento complessivo di ‘miglioramento’ dello 0.91% rispetto agli attuali sistemi di elettrolisi solare. Un dato che, preso in sé e per sé potrebbe risultare modesto, ma che invece costituisce la prima vera significativa efficienza mai vista nell’ambito di questa specifica tecnica di produzione. Grazie a questo risultato, probabilmente, è stato già segnato il traguardo per un futuro sistema di elettrolisi solare più efficiente ed economico. Per maggiori informazioni è possibile consultare questo sito.
Matteo Ludovisi
18-08-2015
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