Ilaria Rosella Pagliaro Il MIT ha sviluppato un processo rivoluzionario per alimentare navi e sottomarini con idrogeno a zero emissioni, utilizzando pellet di alluminio e acqua di mare
©MIT
Un team del MIT ha scoperto una reazione chimica innovativa che potrebbe consentire a navi e sottomarini di alimentarsi con idrogeno a zero emissioni, utilizzando pellet di alluminio e l’acqua di mare. Grazie a diverse ingegnose modifiche, questo processo riesce a generare una quantità significativa di gas idrogeno, utilizzato come alternativa ai combustibili fossili in macchinari pesanti come attrezzature da costruzione, treni e aerei.
La chiave di volta, sorprendentemente, è stata l’aggiunta di fondi di caffè, che hanno reso l’intero processo incredibilmente sostenibile dato che l’alluminio utilizzato proviene da lattine di soda riciclate. L’idrogeno viene testato in una vasta gamma di applicazioni ed è estremamente promettente come sostituto del diesel, poiché ha zero emissioni di carbonio: l’unico sottoprodotto è l’acqua.
Tuttavia, esistono preoccupazioni riguardo la sicurezza di trasportare grandi serbatoi di idrogeno a bordo dei veicoli a causa della sua natura volatile. Aly Kombargi, autore principale dell’articolo, dottorando presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica del MIT, ha immaginato insieme ai suoi colleghi di utilizzare l’acqua di mare come fonte di idrogeno e pellet di alluminio come carburante a bordo, simile a come il carbone veniva utilizzato nei piroscafi:
Questo è molto interessante per applicazioni marittime come barche o veicoli subacquei perché non sarebbe necessario trasportare acqua di mare—è facilmente disponibile.
Come funziona la reazione chimica
La reazione avviene in questo modo: l’alluminio puro, quando immerso in acqua, provoca una reazione che genera gas idrogeno. Per ridurre i costi, possono essere utilizzate lattine di soda in alluminio, ma solo se pretrattate con una lega rara e costosa chiamata gallio indio. Questo perché l’alluminio non puro delle lattine sviluppa una barriera di ossido protettivo a contatto con l’ossigeno nell’aria, impedendo alla reazione di avvenire.
Per ridurre i costi, sarebbe ideale recuperare la lega, cosa possibile se protetta da una barriera di ioni. Fortunatamente, l’acqua di mare è una soluzione altamente ionica, permettendo a Kombargi di recuperare il gallio indio post-reazione. Tuttavia, il processo è lungo, impiegando circa 2 ore per completarsi. Il team ha quindi iniziato a sperimentare con ingredienti casalinghi per accelerarlo. Con loro grande sorpresa, il caffè, in particolare l’imidazolo, un ingrediente attivo della caffeina, ha ridotto il tempo da 2 ore a soli 5 minuti.
Utilizzando questi ingredienti, il team stima che solo 1 grammo di pellet di alluminio pretrattato possa generare 1,3 litri di idrogeno in appena 5 minuti. Secondo i rapporti del MIT, i ricercatori pianificano di testare il sistema prima su veicoli marini e subacquei. Hanno calcolato che un reattore contenente circa 40 libbre di pellet di alluminio potrebbe alimentare un piccolo aliante subacqueo per circa 30 giorni, pompando acqua di mare circostante e generando idrogeno per alimentare un motore.
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Fonte: MIT
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