Il sogno dell’idrogeno dall’acqua marina punta alla scala utility
(Rinnovabili.it) – Nelle stanze della Columbia University, il fotovoltaico galleggiante tende la mano ai carburanti solari. Un team di ingegneri dell’ateneo newyorkese sta studiando come ottenere idrogeno dall’acqua marina attraverso una futuristica, e per ora molto ipotetica, centrale oceanica flottante.
Produrre questo gas a partire da acqua ed elettricità è uno dei sistemi più sostenibili per l’ambiente. Farlo impiegando esclusivamente energia solare per alimentare l’elettrolisi, però, non ha eguali. La tecnologia esiste ed è utilizzata da tempo: la maggior parte dei dispositivi richiede sottili e costose membrane per separare i due elettrodi e i gas ottenuti (H2 e O2). Componenti che necessitano di acqua pura per funzionare correttamente. Troppi sali nel liquido corrono, infatti, il rischio di rendere rapidamente inutilizzabili le membrane tradizionali. Ecco perché l’approccio della Colombia University stravolge completamente la prospettiva ordinaria.
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Per poter produrre idrogeno dall’acqua marina, gli scienziati hanno innanzitutto rimosso la membrana. Quindi hanno progettato gli elettrodi in maniera asimmetrica: ognuno è rivestito con un catalizzatore solo sul bordo esterno e i gas ottenuti dalla rottura delle molecole d’acqua si formano solo su queste superfici. Le bolle di idrogeno su uno e quelle di ossigeno sull’altro. In questo modo è possibile separare e raccogliere i gas utilizzando la spinta idrostatica delle bolle stesse. Il design – basato sul concetto di “separazione indotta dalla galleggiabilità” – permette un funzionamento efficiente, garantendo un’elevata purezza del prodotto (99%). Inoltre elimina la necessità di pompare attraverso il dispositivo l’elettrolita.
“La semplice architettura dell’elettrolizzatore fotovoltaico, senza membrana o pompe, rende il nostro design particolarmente interessante per la sua applicazione all’elettrolisi dell’acqua di mare, grazie al basso costo e alla durata nel tempo rispetto ai dispositivi attuali con membrane”, spiega Daniel Esposito, a capo della ricerca. “Riteniamo che il nostro prototipo sia la prima dimostrazione pratica di un sistema di elettrolisi fotovoltaica galleggiante senza membrana, e potrebbe ispirare” impianti di solari “su larga scala per generare grandi quantità di carburante H2 da luce solare e acqua di mare, senza occupare spazio sulla terra o competere con acqua dolce per usi agricoli”. Gli scienziati sono al lavoro per perfezionare il dispositivo e permettere un funzionamento ad alta efficienza prima di un test in condizioni reali. Lo studio è pubblicato qui.