Ilaria Rosella Pagliaro I ricercatori dell'Università dell'Illinois Chicago hanno sviluppato un metodo innovativo per produrre idrogeno utilizzando energia solare e rifiuti agricoli, riducendo del 600% l'energia necessaria
©UIC
Un team di ricercatori dell’Università dell’Illinois Chicago ha sviluppato un metodo innovativo per produrre idrogeno utilizzando rifiuti agricoli come il letame e l’energia solare. Questo approccio riduce del 600% l’energia necessaria per la produzione di idrogeno, rendendolo più accessibile e sostenibile.
Il metodo impiega una sostanza ricca di carbonio chiamata biochar per diminuire la quantità di elettricità necessaria per convertire l’acqua in idrogeno, in combinazione con l’uso di energia solare o eolica per alimentare il processo di elettrolisi, come illustrato da Meenesh Singh, professore associato nel dipartimento di ingegneria chimica:
Siamo il primo gruppo a dimostrare che è possibile produrre idrogeno utilizzando biomassa con una frazione di volt. Questa è una tecnologia trasformativa.
L’elettrolisi rappresenta la fase più costosa nel ciclo di vita del carburante a idrogeno, coprendo circa l’80% dei costi. Recenti progressi nella produzione di idrogeno hanno ridotto la tensione necessaria per la scissione dell’acqua introducendo una fonte di carbonio nella reazione. Tuttavia, questo processo spesso utilizza carbone o costose sostanze chimiche raffinate, rilasciando emissioni di carbonio come sottoprodotto.
Utilizzo di biomassa come fonte di carbonio
I ricercatori dell’UIC hanno modificato il processo utilizzando invece biomassa derivata da rifiuti comuni come fonte di carbonio. Mescolando acido solforico con rifiuti agricoli, rifiuti animali e acque reflue, hanno prodotto una sospensione di biochar da utilizzare nella reazione.
Il team ha testato vari input per il biochar, inclusi gusci di canna da zucchero, scarti di canapa, rifiuti di carta e letame di mucca. Tutti e cinque gli input hanno ridotto la potenza necessaria per eseguire l’elettrolisi, ma il letame di mucca si è rivelato il migliore, diminuendo del 600% il fabbisogno elettrico, portandolo a circa un quinto di volt.
Con la riduzione della tensione necessaria, i ricercatori dell’UIC sono riusciti a produrre una reazione di elettrolisi con una cella solare al silicio che generava circa 15 milliampere di corrente a 0,5 volt, meno della potenza prodotta da una batteria AA, come spiegato da Rohit Chauhan, coautore del rapporto.
È molto efficiente, con una conversione del 35% del biochar e dell’energia solare in idrogeno
Chauhan ha aggiunto che il tasso di utilizzo del biochar rappresenta un record mondiale. Il team di ricerca ha affermato che questa utilizzazione del biochar rappresenta una nuova potenziale fonte di reddito per gli agricoltori o un’opportunità per diventare autosufficienti per i bisogni energetici.
Orochem Technologies Inc. ha sponsorizzato la ricerca e ha presentato richieste di brevetto per il processo biochar-idrogeno. Il team dell’UIC prevede di testare i metodi su scala più ampia. Allo studio hanno partecipato anche la Stanford University, la Texas Tech University, l’Indian Institute of Technology Roorkee e la Korea University.
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Fonte: UIC
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