Nuova svolta nella produzione dell’idrogeno dall’acqua grazie ad un procedimento che aumenta l’efficienza dell’ematite, un materiale simile alla ruggine
(Rinnovabili.it) – L’elettrolisi solare dell’acqua è uno dei metodi più puliti e sostenibili attualmente esistenti per ottenere l’idrogeno: il processo avviene attraverso celle fotoelettrochimiche (PEC) che utilizzano un elettrodo semiconduttore che assorbe la luce e usa l’energia per dividere le molecole d’acqua. Purtroppo, dopo decenni di ricerca non sono stati rinvenuti materiali in grado di unire efficienza, stabilità e costi accettabili al fine di portare questa tecnica nella produzione su larga scala. Un progresso in questo senso lo ha compiuto un team di ricercatori internazionali con un nuovo procedimento che aumenta le prestazioni dell’ematite. L’ematite è un ossido del ferro vicino cugino della ruggine, entrato in questi ultimi anni nella ricerca per l’idrogeno.
Questo cristallo, sebbene abbondante e di facile utilizzo, possiede prestazioni molto basse. O sarebbe meglio dire possedeva, dal momento che il gruppo di scienziati – provenienti dal Boston College, l’Università di Berkeley e l’Università di Scienze e Tecnologie della Cina – ha aperto una nuova strada. Per risolvere il problema gli scienziati si son concentrati sulle imperfezioni superficiali del minerale, che studi precedenti avevano evidenziato come la causa delle basse prestazioni, riuscendo a conti fatti a raddoppiare il rendimento elettrico. Il trucco utilizzato? La “ricrescita” superficiale, tecnica che attraverso l’impiego di una soluzione acida e calore intenso, ha permesso di lisciare letteralmente le imperfezioni.
Subito dopo questa sorta di scrub, i test effettuati hanno mostrato un miglioramento immediato della tensione di avvio del processo fotoelettrochimico, nonché un aumento fotovoltaggio da 0,24 volt a 0,80 volt. Il nuovo processo di produzione dell’idrogeno ha raggiunto così un rendimento complessivo dell’0,91 per cento, un segno ‘modesto’ in sé e per sé, ma che costituisce la prima significativa efficienza mai misurata con l’ematite. Il chimico Dunwei Wang, autore principale del rapporto, ha spiegato come i risultati rappresentino “una nuova speranza verso il raggiungimento di una produzione di idrogeno da elettrolisi solare, efficiente ed economica”. “E’ un piacere vedere come il semplice trattamento della ricrescita possa fare così tanto per migliorare le prestazioni dell’ematite”, ha commentato Wang. “Il suo precedente scarso rendimento aveva fatto sì che molti ricercatori del settore la considerassero ‘finita’. Siamo felici di mostrare che non è così”.
