Silicio nero e un’interfaccia a groviera per ottenere idrogeno dalle acque reflue
(Rinnovabili.it) – La necessità di gestire in maniera flessibile l’energia rinnovabile non programmabile, sta facendo dell’idrogeno uno degli elementi tecnologici su cui impostare la transizione energetica, al pari di altri sistemi di accumulo. Ma questo gas ha un ruolo essenziale anche in altri campi industriali: è, ad esempio, un elemento critico nella produzione di ammoniaca o metanolo. Unico neo, ottenere H2 puro è un processo costoso che richiede energia. A meno che non usiate il metodo messo a punto dall’Università di Princeton, nel New Jersey (USA). Qui, infatti, un gruppo di scienziati è riuscito a estrarre idrogeno dalle acque reflue impiegando la luce solare, in un processo che ha raddoppiato l’attuale efficienza di conversione.
La tecnica, decritta nell’articolo su Energy & Environmental Science (testo in inglese), utilizza una speciale cella di elettrolisi microbica, ossia un sistema che impiega batteri per degradare la materia organica. L’elemento sviluppato dagli ingegneri è una camera dotata di bioanodi e un fotocatodo in silicio nero con un’interfaccia a “groviera”. All’anodo i microrganismi catalizzano l’ossidazione della sostanza organica utilizzando l’elettrodo come accettore esterno di elettroni; al catodo, attraverso l’aggiunta di energia dall’esterno (in questo caso, quella solare) si ottiene l’idrogeno molecolare.
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Posta sotto la luce solare e “caricata” con reflui urbani, la cella è in grado di decomporre gli inquinati organici presenti mentre produce combustibile solare. Il processo, spiegano gli scienziati, “ci permette di trattare le acque reflue e contemporaneamente generare combustibili“. Per l’esperimento il team, guidato dal’’ingegnere Zhiyong Jason Ren, ha scelto acque reflue provenienti da un birrificio in zona. Ed è la prima volta che in una cella di elettrolisi microbica sono impiegati veri reflui e non soluzioni di laboratorio create ad hoc.
Il team ha prodotto gas H2 ininterrottamente per quattro giorni fino a quando l’acqua, lì dove sistemi simili hanno fallito nel giro di qualche ora. “Si tratta un processo vantaggioso per le industrie chimiche o di altro tipo”, commenta Lu Lu, il primo autore dello studio. “Possono risparmiare sul trattamento dei reflui e sul loro consumo di energia attraverso questo sistema di creazione d’idrogeno”.
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