Elettrodi low cost, la nuova ricetta per produrre idrogeno rinnovabile

Un team di scienziati ha creato un materiale economico in grado di combinare un’alta conduttività elettrica con un’elevata superficie attiva per la produzione di ossigeno molecolare negli elettrolizzatori

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Credits: depositphotos.com

Un nuovo elettrodo a base di schiuma metallica per produrre idrogeno rinnovabile

(Rinnovabili.it) – Produrre idrogeno rinnovabile ha ancora un costo superiore alla modalità “fossile”. Ecco perché la ricerca è quotidianamente impegnata a trovare nuove soluzioni con cui aumentare l’efficienza del processo o ridurre il costo degli elettrolizzatori. Un aiuto in più arriva oggi dalla King Abdullah University of Science and Technology (KAUST). Qui un gruppo di scienziati ha trovato un modo per sostituire componenti preziosi con alternative più economiche ma ugualmente efficaci. Nel dettaglio, il team ha messo a punto un nuovo elettrodo a base di una schiuma metallica, che potrebbe avere diverse applicazioni a livello energetico.

La ricerca si è concentrata sugli elettrolizzatori, impianti che utilizzano l’energia elettrica per rompere il legami H2-O nelle molecole d’acqua; e ottenere così i rispettivi gas: ossigeno all’anodo e idrogeno al catodo. Tuttavia, gli elettrolizzatori con le prestazioni più elevate impiegano elettrodi realizzati con metalli rari e costosi, limitandone la diffusione e l’uso.

Il team del KAUST ha deciso di trovare un’alternativa più economica che potesse però produrre idrogeno rinnovabile con una resa soddisfacente. Come? Lo spiega il ricercatore Pravin Baba. “Abbiamo sviluppato una strategia di ingegneria dell’interfaccia che utilizza materiali più convenienti ma con prestazioni quasi alla pari con gli anodi standard a base di metalli preziosi”. Un approccio chimico semplice, rapido e scalabile, afferma il gruppo.

Gli scienziati hanno sviluppato nanofogli bidimensionali di idrossido di ferro e cobalto (CoFe-OH) su substrati di schiuma di nichel. Quindi hanno depositato nanoparticelle di ossi-idrossido di ferro (FeOOH) sulla superficie. Questa ricetta ha restituito un nuovo materiale dotato di elevata conduttività elettrica e superficie attiva per la produzione di ossigeno molecolare. E particolarmente resistente, senza alcun calo delle prestazioni dopo 50 ore di uso continuato. “Questa è la nostra prima incursione nell’idrogeno rinnovabile dall’elettrolisi dell’acqua”, afferma Cafer Yavuz, che ha guidato la ricerca. “Il nostro obiettivo è sviluppare un sistema sostenibile per la scissione complessiva, non solo la reazione di evoluzione dell’ossigeno”. I risultati dello studio sono stati pubblicati su SSRN Electronic Journal.

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