• Articolo , 12 ottobre 2010
  • Fuel cell, aumenta l’efficienza grazie ai materiali cattura-idrogeno

  • Un gruppo di ricercatori dell’Università di Houston ha scoperto un nuovo materiale in grado di stoccare e rilasciare notevoli quantità di idrogeno. L’industria pensa all’applicazione alle fuel cell per aumentare l’efficienza

(Rinnovabili.it) – Un gruppo di ricercatori della Rice University di Houston, in Texas, ha scoperto che una classe di materiali noti come *metalli carborani* possono essere utilizzati per lo stoccaggio dell’idrogeno e quindi in grado di rendere più efficienti le celle a combustibile. I metalli carborani sono molecole che combinano boro, carbonio e atomi di metallo formando una struttura simile ad una gabbia, in grado di intrappolare l’idrogeno per poi rilasciarlo al momento del bisogno.
Boris Yakobson, professore di ingegneria meccanica e chimica e scienza dei materiali insieme ai suoi colleghi colleghi ha dichiarato che una matrice di queste molecole può contenere fino all’8,8% del proprio peso in atomi di idrogeno “Un singolo atomo di metallo può associare più molecole di idrogeno”, ha spiegato Mr. Yakobson. “Ma i metalli tendono generalmente anche ad aggregare. Senza qualcosa che li contenga essi si raggruppano in un blob e divengono inutili”.
Questo è il momento in cui entra in gioco il boro. I cluster di boro, piccole particelle formate da più atomi, sono in grado di legarsi al titanio e allo scandio, che a loro volta si legano all’idrogeno. Grazie alla presenza del carbonio però i cluster riescono ad unirsi fino a formare una matrice in grado di agire come una spugna cattura-idrogeno.
I ricercatori hanno valutato vari metalli di transizione riscontrando che sia il titanio che lo scandio hanno un altissimo tasso di assorbimento e di aderenza temporanea delle molecole come l’idrogeno sulla superficie. Entrambi i metalli dimostrano inoltre l’Interazione Kubas, un passaggio di elettroni che si possono associare gli uni con gli altri qualora si verifichino determinate circostanze. “Kubas è un’interazione speciale che vedete spesso citata nelle ricerche sull’idrogeno perché dà esattamente la giusta forza vincolante”, ha sottolineato Yakobson. L’interazione Kubas consente infatti l’archiviazione reversibile dell’idrogeno in condizioni ambientali. Con un piccolo cambiamento delle variabili, come ad esempio la temperatura o riducendo la pressione dei metalli, l’idrogeno può essere rilasciato. Questa caratteristica rende i metalli carborani materiali estremamente attraenti per l’impiego nelle celle a combustibile.