Idrogeno da rifiuti agricoli: le fattorie diventano centrali elettriche

Un team di ricercatori della Virginia Tech ha scoperto un metodo biologico per produrre idrogeno che riduce notevolmente tempo e denaro necessari

Idrogeno da rifiuti agricoli: le fattorie diventano centrali elettriche

 

(Rinnovabili.it) – La produzione sostenibile di idrogeno sceglie la via biologica. Un team di ricercatori della Virginia Tech è riuscito a mettere a punto un sistema di produzione efficiente basato sui metodi di conversione enzimatica degli zuccheri, alternativa efficace – promettono gli stessi ricercatori – all’elettrolisi o al processo chimico del gas naturale. Nel dettaglio, la squadra guidata dal professor Percival Zhang ha scoperto una via “enzimatica” che rende più semplice la sintesi di idrogeno da rifiuti agricoli come la lolla di riso o i gambi e le foglie delle pannocchie. Questi scarti contengono glusoio, xilosio e altri zuccheri vegetali che hanno la possibilità di essere convertiti in idrogeno e carbonio.  In realtà la strada biochimica per il rilascio di questo vettore energetico non è nuova: in natura alcuni microbi possono separare idrogeno dalla biomassa in decomposizione, ma solo in piccole quantità e anche per accelerare la reazione servivano fino a ieri costosi catalizzatori o procedimenti particolarmente energivori.

 

Utilizzando algoritmi genetici, il dottor Zhang e il co-autore Joe Rollin, hanno invece sviluppato una via enzimatica che accelera questa reazione senza aumentare la spesa economica e che rilascia pochissima CO2; il biossido di carbonio infatti è generato normalmente come sottoprodotto in questo tipo di processo. A differenza di altri metodi di produzione di idrogeno da rifiuti agricoli che si basano su zuccheri altamente trasformati, il team del Virginia Tech ha impiegato direttamente gli steli delle piante del mais e altra biomassa per ottenere il gas ed ha aumentato fino a tre volte il tasso di reazione, riducendo di conseguenza i tempi del processo.  Questo significa che gli scienziati sono stati capaci non solo di ridurre la spesa iniziale (legata alla trasformazione della biomassa vegetale in zuccheri semplici), ma anche di consentire la lavorazione della materia prima direttamente in loco. “Questo significa – commentano i ricercatori – che siamo riusciti a dimostrare il passo più importante verso una economia dell’idrogeno: la produzione di idrogeno distribuito e accessibile a partire dalle risorse locali di biomassa”.

5 Commenti

  1. In Enea produciamo idrogeno dagli scarti agroalimentari da circa 6 anni (vedi numerose pubblicazioni su Journal of Hydrogen Energy), quindi enfatizzare questa notizia è da esterofili. E’ ben noto che produrre idrogeno da fotovoltaico ed elettrolisi ha un’efficienze finale di almeno due ordini di grandezza superiore. Qualsiasi scarto organico proviene da un processo di fotosintesi o chemiosintesi che ha un efficienza iniziale intorno all’1(uno) %. Questo per una legge della natura e dell’evoluzione che è indirizzata principalmente alla “qualità” della trasformazione in biomassa piuttosto che alla “quantità”. Lipidi, proteine e carboidrati (semplificando) sono alcune delle molecole di gran valore che provengono dalla trasformazione della luce solare in biomateriali. Pertanto continuare a parlare di biocombustibili è una enorme sciocchezza frutto di ignoranza scientifica. E’ vero, altresì, che la nostra società è invasa da sovraproduzioni alimentari e rifiuti organici di ogni genere. Queste sono le vere biomasse che vanno trattate con un approccio di valorizzazione in cui può entrare anche la produzione di biometano a condizione che si chiudano al meglio i cicli ecologici di questi materiali.
    Giulio Izzo
    Responsabile del Laboratorio Biomasse e Bioenergia
    ENEA-Casaccia

  2. L’enfasi non è sulla produzione dell’idrogeno da rifiuti bensì sul miglioramento del processo, anche perché Rinnovabili.it ha riportato piú volte i progressi di questa tecnologia, compresi quelli italiani. Ma se avesse del nuovo materiale consultabile ci piacerebbe studiarlo e dargli visibilità, e magari confrontarlo con quello del dottor Zhang.

  3. E’ evidente, dal testo dell’articolo, che il lavoro del Prof. Zhang è indirizzato all’idrolisi di lignina, emocellulosa e cellulosa per rendere disponibili zuccheri più facilmente fermentabili (sarei lieto di leggere l’articolo scientifico originale). Questa attività la portiamo avanti da 3 anni circa usando microrganismi naturali senza alcun pretrattamento. Sembrerebbe che il Prof. Zhang abbia ingegnerizzato microrganismi che rendono l’idrolisi più efficiente. Se è così la sua “invenzione” non ha nessuna prospettiva di applicazione industriale, in quanto questi scarti vengono trattati in ambienti non confinati ed è impensabile diffondere microrganismi ingegnerizzati. La ricerca italiana è all’avanguardia in molti settori, nonostante la pochezza di mezzi, e vedo con piacere articoli di stampa che la celebrano. Se è interessata a sapere cosa si fa in Italia può sempre venire a visitare il nostro laboratorio o cercare su Scopus le nostre pubblicazioni.
    Cordiali saluti.
    Giulio Izzo

  4. Grazie per l’invito. Non mi risultavano nuove pubblicazioni a parte quelle che avevamo già letto e in parte anche trattato (seguiamo da vicino il lavoro Enea e non solo) ma sicuramente daremo una occhiata piú approfondita. Lo studio americano lo trova pubblicato su PNAS, Early Edition. Purtroppo il lavoro italiano viene, a volte, poco valorizzato in confronto a quello straniero che, per qualsiasi progetto o progresso tecnologico piú o meno significante, inonda i media di materiale.

  5. Ben vengano questi scambi fra istituzioni e media di riferimento.

    Si spera, però, che tali scambi non restino fine a se stessi, ma producano una rete fitta di collaborazioni con i nostri enti nazionali, per fornire loro quella forza mediatica che ancora non hanno.

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