Una biobatteria per stoccare l’idrogeno in maniera sicura

Un gruppo di scienziati realizza il primo sistema a base biologica per l’accumulo e il rilascio di H2. L’impianto sfrutta le capacità di un batterio e previene la formazione di prodotti collaterali indesiderati

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Nasce dai batteri marini la nuova biobatteria per stoccare idrogeno

(Rinnovabili.it) – Continua la ricerca di un mezzo per stoccare l’idrogeno in maniere efficiente, sicura e senza sprecare energia. Un impegno a cui oggi hanno voluto collaborare anche i microbiologi della Goethe University di Francoforte. Il gruppo di scienziati, guidato dal professor Volker Mülle, è riuscito a creare una sorta di biobatteria per accumulare il vettore in maniera reversibile. Il principio alla base del processo è cosa nota e si basa sulla combinazione di idrogeno (H2) e anidride carbonica (CO2) per formare acido formico (HCOOH). A temperatura ambiente, il composto si presenta in forma liquida, facile da stoccare e trasportare prima di estrarre nuovamente l’idrogeno. Un litro di quest’acido può essere impiegato per veicolare fino a 590 litri di idrogeno.

Un sistema perfetto sulla carta, nonostante la corrosività del composto richieda alcune precauzioni. Nella pratica tuttavia la reversibilità del processo non appare così immediata: la scissione delle molecole di HCOOH richiede, infatti, molta energia. Per superare l’ostacolo diverse ricerche di settore si sono focalizzate sulla messa a punto di catalizzatori specifici.

I vantaggi dell’Acetobacterium woodii

Esattamente a questo livello si inserisce la ricca di Mülle e colleghi. Il gruppo ha creato e dimostrato la funzionalità di un sistema a base biologica, che consente cicli multipli di riduzione della CO2 ad acido formico e viceversa. Il segreto? È piccolo e vive nelle profondità marine. Parliamo dell’Acetobacterium woodii, batterio acetogeno ben conosciuto dal mondo chimico.

Il microrganismo si nutre normalmente di anidride carbonica metabolizzandola in acido formico con l’ausilio dell’idrogeno. L’acido formico, in realtà, è solo un prodotto intermedio del loro metabolismo e ulteriormente digerito in acido acetico ed etanolo. Ma gli scienziati hanno adattato i batteri in modo tale da rendere possibile non solo fermare questo processo allo stadio dell’HCOOH, ma anche invertirlo. 

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“I tassi misurati di riduzione della CO2 ad acido formico e ritorno sono i più alti mai registrati e notevolmente maggiori rispetto ad altri catalizzatori biologici o chimici; inoltre, a differenza di quelli chimici, i batteri non richiedono metalli rari o condizioni estreme per la reazione, come le alte temperature e le alte pressioni, ma invece svolgono il lavoro a 30 °C e pressione normale”, spiega Müller. A partire da ciò il team ha creato una biobatteria per lo stoccaggio dell’idrogeno, testandola in diversi cicli per due settimane. “Il sistema  – sottolineano gli scienziati – ha funzionato in modo estremamente stabile per almeno due settimane”. La ricerca è stata pubblicata su Joule (testo in inglese).

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