• Articolo Sidney, 13 dicembre 2019
  • Auto a idrogeno: dall’Australia arriva la svolta nell’elettrolisi dell’acqua

  • Uno studio condotto da tre università australiane mostra come sia possibile ottenere quindi idrogeno dall’acqua, impiegando ferro e nichel come catalizzatori, al posto di metalli molto più costosi quali rutenio, platino e iridio.

Un team di ricercatori trova un modo più economico per ottenere il vettore, con enormi conseguenze per la diffusione delle auto a idrogeno.

 

(Rinnovabili.it) – La tecnologia della auto a idrogeno potrebbe presto fare degli enormi passi avanti, permettendo una più ampia e rapida diffusione di questa tipologia di mezzi di trasporto. Questo grazie ad una ricerca svolta da un team di scienziati di tre grandi università australiane, la University of New South Wales (UNSW), la Griffith University e la Swinburne University of Technology, che ha messo a punto un modo molto più economico e sostenibile per produrre l’idrogeno.

 

La ricerca, pubblicata di recente su Nature Communications, mostra che si può ottenere l’idrogeno dall’acqua (tramite elettrolisi) usando come catalizzatori dei metalli a basso costo come ferro e nichel, i quali accelerano la reazione chimica richiedendo meno energia. Il ferro e il nichel, metalli largamente diffusi, potranno così sostituire elementi molto più preziosi come il rutenio, il platino e l’iridio, che fino ad ora sono stati considerati i migliori catalizzatori nel processo di “scissione dell’acqua”.

 

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Il professor Chuan Zhao (School of Chemistry della UNSW) spiega a Phys.org in che modo avvenga la scissione, durante la quale due elettrodi rilasciano una scarica elettrica all’acqua che consente di separare l’idrogeno dall’ossigeno: “Quello che facciamo è rivestire gli elettrodi con il nostro catalizzatore per ridurre il consumo di energia. Su questo catalizzatore c’è una minuscola interfaccia su nanoscala in cui ferro e nichel si incontrano a livello atomico, creando un sito attivo per la scissione dell’acqua. Questo sito è dove l’idrogeno può essere diviso dall’ossigeno e catturato come combustibile, e l’ossigeno può essere rilasciato come rifiuto ecologico”.

 

Di per sé, ferro e nichel non sono dei buoni catalizzatori per la generazione di idrogeno. A fare la differenza, dunque, è proprio la nanoscala dell’interfaccia in cui si incontrano, in grado di cambiare radicalmente le proprietà di questi due materiali. Inoltre, questo meccanismo di scissione permette non solo la generazione di idrogeno, ma anche il rilascio di ossigeno, che può essere a sua volta catturato e impiegato. In questo modo, si hanno due catalizzatori al prezzo di uno.

 

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Se si considera il mercato dei metalli (e i loro prezzi), è facile comprendere come questa nuova tecnologia potrebbe diventare la chiave di volta per accelerare la transizione verso le auto a idrogeno e, più in generale, verso un’economia a idrogeno. Il ferro e il nichel, infatti, hanno un prezzo rispettivamente di 0,13 e 19,65 dollari al kg. Al contrario, rutenio, platino e iridio hanno un prezzo 11,77, 42,13 e 69,58 dollari al grammo. Semplicemente migliaia di volte più costosi.

 

 

16 Commenti

  1. Rinnovabili.it
    Posted dicembre 14, 2019 at 9:39 am

    Sembra un sogno la notizia del modo poco costoso ed efficiente per estrarre l idrogeno dall acqua. Da un altra fonte trovo la scoperta di un modo semplice ed efficiente per mettere
    l idrogeno nel serbatoio din un auto senza necessità di pressione altissima e di temperature di – 250 gradi. Se tutto fosse vero sarebbe una scoperta favolosa

  2. Marco Caschili
    Posted dicembre 14, 2019 at 12:02 pm

    Molto interessante. Come si potrebbe aiutare a diffondere questa tecnologia che aiuterebbe tutta l’umanità?

  3. franco pace
    Posted dicembre 14, 2019 at 12:56 pm

    Visto che è stato trovato un metodo per prendere l’anidride carbonica dall’aria con il PCP , insieme all’idrogeno dall’acqua si può preparare il metano dalla reazione di senderens : CO2 + 4 H2 = CH4 + 2 H2O e utilizzare il metano come carburante per le auto e per le case ( cucina , riscaldamento etc. ) .
    Distinti saluti.
    Ing. chimico Franco Pace

    • Giampaolo Solinas
      Posted dicembre 14, 2019 at 4:08 pm

      L’ idrogeno è semplicemente un vettore energetico, in questo caso (veicoli a idrogeno, ovviamente a fuel cell) si comporta come una sorta di “batteria” che permette di conservare l’energia elettrica usata per produrlo mediante elettrolisi e che verrà poi ripristinata (purtroppo non tutta) nelle fuel cell del veicolo a idrogeno. Anche con il miglior catalizzatore del mondo difficilmente il rendimento del ciclo di accumulo e scarica dell’energia supererà quello delle batterie delle comuni auto elettriche, bisogna contare anche che l’idrogeno va compresso per entrare nel serbatoio del veicolo, etc. etc. I vantaggi possono essere di altro tipo (maggiore densità di energia che rende più leggero il veicolo, ricarica veloce..)
      @ Franco Pace: da ingegnere chimico a ingegnere chimico, mette tristezza leggere che un collega scrive castronerie come distribuire per uso stazionario -incluso riscaldamento- metano ottenuto da CO2 estratta dall’aria e da idrogeno elettrolitico. Dove ha studiato la termodinamica?

    • Giovanni
      Posted dicembre 14, 2019 at 10:57 pm

      Qualcuno si dimentica sempre che per produrre idrogeno per via elettrolitica occorre circa 7 volte l’energia che l’idrogeno stesso rilascerà successivamente.
      Inoltre il grosso problema è lo stoccaggio, nelle bombole tradizionali (tipo metano) ce ne sta una quantità esigua, un auto di media cilindrata potrebbe percorrere sì e no 50km con un pieno di H2 a 300bar.
      La liquefazione si è rivelata impraticabile per tali utilizzi.

    • Gianluca
      Posted dicembre 15, 2019 at 8:31 am

      bella idea ma costosa; meglio a questo punto aumentare sicurezza nell’idrogeno ed usarlo direttamente. Non credo sia facile ed economico catturare CO2 altrimenti non useremmo combustibili fossili

  4. Marcello Romagnoli
    Posted dicembre 14, 2019 at 1:31 pm

    Oppure si può usare direttamente l’idrogeno che inquina meno del Marano. A catturare la CO2 ci pensano già gli alberi

  5. Elvio Garbin
    Posted dicembre 14, 2019 at 2:41 pm

    Publicare di più

  6. Maurizio
    Posted dicembre 15, 2019 at 12:30 am

    Non credo proprio che utilizzare idrogeno per produrre metano sia una cosa intelligente, dalla combustione del metano avremmo cmq inquinanti e inoltre economicamente non sarebbe affatto vantaggioso rispetto ad utilizzare l.idrogeno in maniera diretta (full cell o combustione)

  7. Daniele
    Posted dicembre 15, 2019 at 9:41 am

    Già oggi con la scissione dell”H2O le auto possono alimentarsi a idrogeno con le batterie al Grafene . Solo che le lobby del petrolio lo hanno ostacolato . E” ora di iniziare così si azzera l”inquinamento da trazione e con costi quasi a zero per alimentare i motori

  8. marco
    Posted dicembre 15, 2019 at 5:35 pm

    La combustione del metano, anche se in questo caso non è fossile, rimette comunque in circolo la CO2 rendendone inutile la cattura.
    Se si sta maturando l’idea di una civiltà dell’idrogeno come combustibile per il settore mobile, perchè allora non usarlo anche per riscaldamento e cottura?
    Come un Ing. chimico sa questa combustione ha come gas emesso solo vapore acqueo. Non è meglio? Non ho idea dei costi di esercizio di un PCP più quelli di elettrolisi qui sopra, più la reazione di Senderens, ma ho l’impressione che la sola elettrolisi costi meno.

    • franco pace
      Posted dicembre 15, 2019 at 6:33 pm

      Egregio Sig. Marco , il metano ha innumerevoli vantaggi sia tecnici che economici rispetto all’idrogeno, nelle macchine l’idrogeno è stoccato a 700 bar, mentre il metano ad appena 220, inoltre non è esplosivo e la CO2 riemessa nell’atmosfera è stata già prima prelevata e come gas serra scompare facilmente nell’atmosfera bruciando. Mi fa piacere della sua risposta e se vuole possiamo ancora parlare. Per adesso la saluto distintamente.

      Ing. chimico Franco Pace

  9. franco pace
    Posted dicembre 16, 2019 at 11:32 am

    Egregio sig. Marco , volevo dirle che la CO2 rilasciata dal metano quando brucia , è stata presa dall’ambiente precedentemente . Inoltre il metano non è esplosivo come l’idrogeno e la sua pressione nelle bombole delle auto è 220 bar e non 700 bar come per l’idrogeno . Inoltre la reazione di Sabatier è esotermica e produce acqua calda per gli ambienti ( non senderens, mio errore ) . Il metano è più facile da trasportare dell’idrogeno e può essere liquefatto a – 163 ° C . Penso infine che il metano e l’idrogeno conviveranno insieme in futuro anche per il biogas e biometano .
    Distinti saluti .
    Ing. chimico Franco Pace .

    • Marco Mastrangeli
      Posted dicembre 17, 2019 at 11:18 am

      Sono d’accordo, anche se i serbatoi ad idruri metallici possono stoccare idrogeno a temperatura anbiente e in quantità interessanti, Segnalo la pericolosità dell’idrogeno in caso di incendio, visto che ha una fiamma invisbile, Per il resto queste tecniche potrebbero rendere la cosa energticamente positiva ma non applicabile per una conversione generalizzata ad una vettura odierna stante l’attuale rendimento dei motori endotermicii. Magari con celle a combustibile e trazione elettrica, tecnica di cui ho visto qualche applicazione (di grande diemesione,su una nave)

  10. Ruggero
    Posted dicembre 16, 2019 at 11:55 am

    Penso che sarebbe comunque meglio concentrarsi sulla produzione di idrogeno piittosto che sulla conversione dello stesso in metano. Per il metano sarebbe meglio concentrarsi sulla captazione di quello prodotto attraverso la fermentazione di materia organica, poichè quest’ultimo si produrrá comunque per processi naturali e verrá in ogni caso rilasciato in atmosfera. E dato che il metano produce un effetto serra quattro volte piu intenso della CO2, ritengo che andrebbe intercettato e usato come conbustibile

  11. Luigi Nardi
    Posted dicembre 16, 2019 at 6:54 pm

    Ho molta fiducia nell’idrogeno, ma ancora di più nel deuterio. Penso alle reazioni di fusione fredda, che sono milioni di volte più energetiche di quelle di combustione. Spero che la Cold Fusion riceva almeno qualche % dei finanziamenti della Hot Fusion.

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