Idrogeno dall’ammoniaca, adesso la conversione è verde

Funziona a temperature molto più basse (250°C) rispetto ai metodi tradizionali. E accoppiando una membrana a scambio protonico al catalizzatore la conversione è a ciclo continuo

Idrogeno dall’ammoniaca
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Un nuovo processo della Northwestern university per ottenere idrogeno dall’ammoniaca

(Rinnovabili.it) – Impiega solo energia rinnovabile ed è senza soluzione di continuità. Sono queste le due caratteristiche innovative di un nuovo processo per ottenere idrogeno dall’ammoniaca (NH3) messo a punto dai ricercatori della Northwestern University, che ne hanno dato conto in un articolo pubblicato su Joule.

La conversione da ammoniaca a idrogeno secondo i metodi tradizionali ha bisogno di temperature che si aggirano intorno ai 500-600°C. Valori elevati che possono essere facilmente raggiunti sfruttando l’energia termica prodotta a partire da combustibili fossili. Ma non tramite rinnovabili. Il processo ideato dai ricercatori della Northwestern, invece, funziona a meno della metà di questa temperatura, circa 250°C. In questo modo, quindi, si ottiene un idrogeno dall’ammoniaca che può essere realmente definito verde perché a emissioni basse o zero.

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Il segreto sta nell’aver scelto un approccio ibrido termo-elettrochimico. Come primo passo, il team ha realizzato una cella elettrochimica dotata di membrana a scambio protonico. Al sistema ha quindi integrato un nuovo catalizzatore capace agevolare la decomposizione dell’ammoniaca a bassa temperatura. Il dispositivo spezza termicamente le molecole di NH3 rilasciando azoto e idrogeno; quest’ultimo subisce una reazione di ossidazione all’interno della cella producendo elettroni e protoni. Grazie alla speciale membrana, i protoni sono separati dagli altri elementi e, una volta dal di là del setaccio, sono ritrasformati in idrogeno tramite l’aggiunta di elettroni. In questo modo fornendo nuova ammoniaca si può procedere praticamente a ciclo continuo.  

Il metodo ha altri 3 punti di forza rispetto a quelli tradizionali. La nuova tecnica genera idrogeno già puro. Vale a dire, non c’è la necessità di purificarlo ancora, separandolo da una quota di ammoniaca non convertita o da altri prodotti. Inoltre vanta un’efficienza elevata perché tutta la corrente elettrica fornita al dispositivo di conversione produce direttamente idrogeno, senza alimentare altre reazioni chimiche indesiderate. Infine, poiché l’idrogeno prodotto è puro, può essere pressurizzato direttamente per lo stoccaggio ad alta densità semplicemente aumentando la potenza elettrica.

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Dal punto di vista dell’implementazione su larga scala, il vantaggio maggiore di questo processo sta nella possibilità di appoggiarsi ai metodi di stoccaggio e trasporto per l’ammoniaca, rodati e diffusi, invece di dover ripiegare su soluzioni innovative per il trasporto dell’idrogeno o sulla riconversione delle infrastrutture del gas naturale.

10 Commenti

  1. Sono più che convinto, l’ idrogeno e il carburante del futuro.
    Speriamo che i POLITICI non siano tutti ottusi o al peggio venduti I petrolieri.

  2. Sicuramente una tecnologia interessante , ma come faccio a fare la ammoniaca ? Non è meglio recuperare idrogeno da CH4 Metano per i prossimi 10 anni e poi usando le rinnovabili estrali dall’ acqua ?

    • Sì, ma riuscire ad ottenere un efficiente processo inverso in un “unico passaggio” permetterebbe di utilizzare l’ammoniaca come sistema di stoccaggio chimico dell’idrogeno, sistema più sicuro e “rodato” rispetto all’attuale stoccaggio ad alta pressione o a quello criogenico.

  3. Mi auguro di vedere al piu presto l’uso di idrogeno su fasta scala ,le tubazioni del gas possono essere impiegate per il trasporto verso i distributori e le aziende che sono gia collegate con tubazioni del gas ,ritengo sia soluzione reale ai problemi inquinamento sia per riscaldamento abitazioni come per le aziende ed i trasporti ,con le batterie ci saranno sempre fonti di inquinamento per esaurimento delle stesse.

  4. Gentili autori, fatemi capire: industrialmente l’NH3 si produce da azoto distillato dall’aria e H2 da idrocarburi o acqua.
    Quindi in pratica devo produrre ammoniaca da H2 per poi riportare l’ammoniaca a H2.
    Mi pare un controsenso, ma magari mi sfugge qualcosa….

    • L’opzione ammoniaca > idrogeno è studiata tra le soluzioni praticabili per lo stoccaggio e il trasporto dell’idrogeno, dal momento che l’NH3 è relativamente meno infiammabile, più facilmente liquefacibile e soprattutto possiede già una sua consolidata infrastruttura di trasporto.

  5. Se ho ben capito..mettendo.ammoniace nel serbatoio di un’auto..viene trasformata in idrogeno e poi dell’idrogeno si ricava elettricita’ per alimentare la trazione elettrica dell’auto .
    Si annulla la problematica di produrre idrogeno con un processo meno green e più costoso .
    I distributori sorgeranno ammoniaca come la benzina.
    Le batterie al litio saranno usate solo per annullare i ritardi delle celle nel produrre l’ idrogeno.
    La auto a idrogeno potrebbero aumentare velocemente la loro quota di mercato.

    • No, il sistema funziona ad alte temperature e l’ammoniaca, sebbene meno infiammabile, è comunque fortemente tossica. Quindi è da escludere a priori un utilizzo a livello di consumatore. Questo sistema, come tanti altri, sono studiati come alternativa tecnologica per gli impianti di stoccaggio e trasporto su larga scala dell’idrogeno.

  6. Fantastico! I mostri scienziati stanno facendo scoperte clamorose e queste sull’idrogeno per produrre energia elettrica apre anche alla colonizzazione di Marte e della Luna che hanno acqua, quindi anche idrogeno. Bisognerebbe dare più spazio alla diffusione scientifica e meno allo spettacolo.

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