Germana Carillo Estrarre idrogeno direttamente dall’acqua salata adesso è possibile. Questi studiosi hanno infatti hanno diviso con successo l'acqua di mare senza pretrattamento per produrre idrogeno verde
©shushanto/123rf
Per una efficiente produzione di idrogeno verde è necessaria acqua dolce pulita. Ma, se non ci fosse, si dovrebbe dare avvio, tra sistemi di depurazione e di desalinizzazione, a una serie di operazioni poco sostenibili e davvero poco flessibili. Come fare allora per produrre idrogeno verde?
I ricercatori dell’Università di Shenzhen, quella di Sichuan e la Southwest Petroleum University, sono riusciti a dare una risposta e a dimostrare un metodo efficiente di elettrolisi diretta dell’acqua di mare, in grado di funzionare per mesi senza incorrere in problemi.
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Abbiamo diviso l’acqua di mare naturale in ossigeno e idrogeno con un’efficienza quasi del 100%, per produrre idrogeno verde mediante elettrolisi, utilizzando un catalizzatore non prezioso ed economico in un elettrolizzatore commerciale, si legge nello studio “Direct seawater electrolysis by adjusting the local reaction environment of a catalyst” pubblicaro sulla rivista Nature Energy.
Questo catalizzatore non prezioso è l’ossido di cobalto con ossido di cromo sulla sua superficie.
Cos’è l’idrogeno verde
È l’idrogeno ricavato da fonti rinnovabili. A differenza del tradizionale idrogeno grigio, è sostenibile e non disperde nell’ambiente anidride carbonica. Infatti nella versione grigia, l’idrogeno viene prodotto con lo steam reforming (trattamento termico con vapor d’acqua del metano per ricavare idrogeno) del metano e diffondendo CO2. Al contrario, l’idrogeno verde prevede una cattura delle particelle di anidride carbonica, in modo da ridurre di molto le emissioni nell’aria e nell’atmosfera.
Lo studio
I ricercatori hanno utilizzato l’acqua di mare come materia prima senza pretrattamento come la desalinizzazione per osmosi inversa, la purificazione o l’alcalinizzazione.
Le prestazioni di un elettrolizzatore commerciale con i nostri catalizzatori che funzionano in acqua di mare sono vicine alle prestazioni dei catalizzatori di platino/iridio che funzionano in una materia prima di acqua deionizzata altamente purificata.
In questo modo, il lavoro fornisce una soluzione per utilizzare direttamente l’acqua di mare senza sistemi di pretrattamento e aggiunta di alcali. Gli attuali elettrolizzatori, infatti, funzionano con acqua elettrolitica altamente purificata.
L’aumento della domanda di idrogeno per sostituire parzialmente o totalmente l’energia generata dai combustibili fossili aumenterà in modo significativo la scarsità di risorse di acqua dolce sempre più limitate. Invece l’acqua di mare è una risorsa quasi infinita ed è considerata un elettrolita naturale come materia prima. Si tratta di qualcosa di più pratico per le regioni con lunghe coste e abbondante luce solare.
L’elettrolisi dell’acqua di mare è ancora in fase di sviluppo iniziale rispetto all’elettrolisi dell’acqua pura a causa delle reazioni collaterali dell’elettrodo e della corrosione derivante dalla complessità dell’utilizzo dell’acqua di mare.
Per gli elettrolizzatori convenzionali. è sempre necessario trattare l’acqua impura fino a un livello di purezza dell’acqua, compresa la desalinizzazione e la deionizzazione, il che aumenta i costi operativi e di manutenzione dei processi. Il nostro lavoro fornisce una soluzione per utilizzare direttamente l’acqua di mare senza sistemi di pretrattamento e aggiunta di alcali, che mostra prestazioni simili a quelle dell’attuale elettrolizzatore di acqua pura matura a base di metallo, spiega Yao Zheng, uno degli autori dello studio.
Il team, prossimamente, potenzierà il sistema utilizzando un elettrolizzatore più grande in modo da usarlo in processi commerciali come la generazione di idrogeno per celle a combustibile e la sintesi di ammoniaca.
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