Idrogeno pulito e a basso costo: sintesi
L’idrogeno ha numerosi utilizzi come la sintesi dell’ammoniaca e la produzione del metanolo e potrebbe diventare il combustibile in grado di sostituire la benzina nelle auto del futuro.
L’idrogeno presenta infatti il vantaggio, rispetto ai combustibili tradizionali, di bruciare in presenza di ossigeno liberando una grande quantità di energia in una reazione esotermica e dando come unico prodotto di reazione l’acqua ma ha un alto costo.
In questa ipotesi sarebbero abbattute le emissioni di CO2 derivanti dalla combustione degli idrocarburi. Uno dei fattori che rallenta la ricerca per un’economia a idrogeno è la difficoltà di ottenere idrogeno su scala industriale a basso costo.
Sintesi dell’idrogeno
Attualmente è ottenuto su larga scala tramite lo steam reforming a partire dagli idrocarburi. I prodotti della reazione sono costituiti da miscele di gas e quindi l’idrogeno non è puro e contiene contaminanti.
Il metodo alternativo consiste nell’elettrolisi dell’acqua . Quest’ultima tuttavia risulta un metodo antieconomico sia a causa del costo elevato degli elettrodi costituiti da platino che per l’alto consumo energetico necessario sebbene si stia cercando di alimentare i processi elettrolitici da fonti energetiche rinnovabili come l’energia eolica o l’energia solare.
Metodi alternativi
Molti paesi si sono posti l’obiettivo di decarbonizzarsi completamente entro il 2050. Decarbonizzare l’idrogeno e creare idrogeno verde è la chiave per raggiungere questo obiettivo. Negli ultimi anni si è assistito all’avvio di numerosi progetti, in particolare all’interno dell’UE , volti a introdurre l’idrogeno come carburante per gli aerei passeggeri, anche se probabilmente passeranno diversi decenni prima che ciò diventi realtà.
Già da molti anni scienziati di tutto il mondo stanno studiando metodi economici per ottenere l’idrogeno per via elettrolitica a basso costo ricercando su catalizzatori a basso costo in grado di promuovere la reazione e tra essi il più accreditato sembrava essere il cobalto o materiali formati da più metalli tra cui il cobalto.
Evidentemente non si era lontani dalla soluzione che, secondo recentissimi studi fatti da chimici spagnoli, potrebbe essere costituita da un composto costituito da cobalto e tungsteno.
Esso appartiene alla famiglia dei poliossometallati ovvero ossidi molecolari di dimensioni nanometriche che hanno l’attività degli ossidi e sono molto versatili.
Secondo gli studiosi questo catalizzatore opera bene a basso voltaggio. Pertanto i costi di produzione dell’idrogeno verrebbero abbattuti ed inoltre supportandolo su materiali idrorepellenti si riscontra una maggiore efficienza del processo.
L’elettrolisi avverrebbe in maniera più rapida e gli elettrodi avrebbero una maggiore durata.
I materiali idrorepellenti che supportano il catalizzatore possono inoltre essere utilizzati anche su altri catalizzatori e ciò apre il fronte ad altre scoperte.
