Idrogeno low cost? Ci pensa il catalizzatore ibrido

Gareggia con il platino il nuovo catalizzatore a base di schiuma e nano particelle di molibdeno. E non perde di stabilità neppure dopo 1000 cicli

(Rinnovabili.it) – Nonostante le difficoltà tecnologiche che ancora si trascinano dietro la sua produzione e conservazione, l‘idrogeno è ancora oggi considerato il vettore energetico del futuro. Trovare un modo pratico, poco costoso e non tossico per ottenere grandi quantità di idrogeno a partire dall’acqua rimane una sfida. Sfida che è stata accettata anche dai ricercatori dell’Università di Houston. In collaborazione con i colleghi  del California Institute of Technology, gli scienziati hanno prodotto un nuovo catalizzatore ibrido dalle prestazioni notevolmente migliorate.

“Con il consumo massiccio di combustibili fossili e il loro impatto negativo sull’ambiente, trovare nuovi metodi produttivi per l’energia pulita diviene urgente”, hanno scritto i ricercatori nel loro articolo su Nature Communications . “L’idrogeno è un vettore ideale per l’energia rinnovabile, tuttavia, la sua sintesi è inefficiente a causa della mancanza di catalizzatori solidi che siano sostanzialmente più economici di platino”.

Se, infatti, il processo di scissione delle molecole d’acqua tramite elettrolisi (o fotoelettrolisi) è ormai una realtà ben collaudata, molta della sua efficienza è legata a molecole a base di costoso platino che accelerano le principali reazioni. Il team ha cercato di sostituire il catalizzatore tradizionale con delle nano particelle di solfoseleniuro molibdeno immerse in una schiuma porosa di nichel diselenide. Il solfoseleniuro di molibdeno e composti simili hanno mostrato risultati promettenti come catalizzatori, ma finora nessuno ha incrementato le loro prestazioni a livelli sostenibili in forma solida.

Le particelle di questa molecola sono state coltivate sulla struttura tridimensionale porosa della schiuma come tanti strati allineati verticalmente. Il risultato pratico è stato quello di aumentare la superficie di reazione e dunque l’attività catalitica. I primi test di laboratorio effettuati dal gruppo hanno mostrato che il catalizzatore ibrido richiede 69 millivolt da una fonte di energia esterna per ottenere una densità di corrente di 10 milliampere per centimetro quadrato. La corrente rompe le molecole d’acqua, convertendole in idrogeno al catodo e ossigeno all’anodo.

Un catalizzatore al platino ha bisogno di soli 32 millivolt, ma gli scienziati sono già al lavoro per ridurre le richieste del loro prodotto sotto i 40 millivolt. Inoltre il catalizzatore ibrido è rimasto stabile anche dopo 1.000 cicli a corrente costante.