Gli scienziati dell'EPFL hanno costruito un’unità di generazione con fuel cell a idrogeno alimentata dall'acido formico. L’impianto è efficiente, sicuro e sostenibile
Energia dall’acido formico, EPFL apre la strada
(Rinnovabili.it) – È stato il pallino della ricerca per anni, ora un gruppo di scienziati ha messo a punto il primo impianto integrato al mondo che produce energia dall’acido formico in maniera economicamente conveniente. Un traguardo fondamentale per il settore dal momento che questa molecola organica rappresenta uno dei sistemi più efficienti per il “trasporto” dell’idrogeno. A realizzare la svolta tecnologica sono stati l’azienda GRT Group e il team di ricerca del Professor Gabor Laurenczy al Politecnico di Losanna (EPFL). Dalla collaborazione fra le due realtà è nato, infatti, un impianto integrato capace di estrarre idrogeno dall’acido formico e reimpiegarlo in un sistema di celle a combustibile per produrre elettricità.
Cosa offre questa soluzione rispetto ai sistemi di produzione e stoccaggio dell’idrogeno più convenzionali? Essenzialmente una maggiore facilità di conservazione e trasporto del gas, unitamente ai progressi raggiunti dal team nell’efficienza del processo.
L’acido formico (HCOOH) è liquido incolore e corrosivo, e quindi richiede diverse precauzioni nell’utilizzo, ma è anche facile da immagazzinare, trasportare e manipolare. Chimicamente rappresenta la combinazione più semplice in natura tra idrogeno (H2) e anidride carbonica (CO2). Un litro di quest’acido può essere impiegato per trasportare fino a 590 litri di idrogeno.
Un sistema perfetto sulla carta ma che si è sempre scontrato con un problema non indifferente: il processo di scissione delle molecole di HCOOH richiedeva troppa energia (sotto forma di calore), rendendo il tutto poco conveniente sotto il profilo economico. Il primo passo avanti in tal senso è arrivato qualche anno fa da gruppo di scienziati dell’Università di Melbourne. I chimici australiani sono stati i primi a disegnare e progettare un catalizzatore a base d’argento per la reazione di scissione capace di ridurre drasticamente le temperature del processo.
Aperta la strada, la ricerca mondiale ha fatto letteralmente a gara per realizzare un impianto su scala economico ed efficiente. Il dispositivo messo a punto in Svizzera è composto da due componenti principali: un reformer dell’idrogeno – l’elemento che “estrae” l’idrogeno dall’acido – e una pila a combustibile con membrana a scambio protonico (PEMFC), dove il gas reagisce con l’ossigeno producendo elettricità. L’apparecchiatura di reforming impiega un catalizzatore al rutenio, ma gli scienziati assicurano di essere già al lavoro per trovare un’alternativa più economica.
La prima unità realizzata mostra una potenza di 800 W è in grado di produrre annualmente 7000 kWh di energia dall’acido formico. La sua efficienza elettrica raggiunge attualmente il 45%.
L’acido formico impiegato nel processo può essere prodotto sia da rifiuti vegetali che dall’idrogenazione dalla CO2 rilasciata dal reforming dell’idrogeno. In questo modo, spiegano gli scienziati, la tecnologia è in grado di definirsi sostenibile e rinnovabile. “La trasformazione chimica della CO2, un gas a effetto serra, in prodotti utili diventa sempre più importante in quanto i livelli in atmosfera continuano a salire a causa dell’attività umana”, commenta Laurenczy. “Per questo motivo, la produzione di acido formico in modo sostenibile è molto importante. I vettori dell’idrogeno e la loro produzione dalla CO2, attraverso l’idrogenazione o dai rifiuti organici, sono considerevolmente più sostenibili delle rotte esistenti”.
