Energia solare e un pizzico di rodio per estrarre l’idrogeno dai carrier organici
(Rinnovabili.it) – Per integrare la nuova economia dell’idrogeno nel settore della mobilità devono essere risolti prima alcuni ostacoli tecnici. Uno di questi è l’alto costo della conservazione e del trasporto del vettore. Oggi i carrier di idrogeno organico liquido (LOHC) offrono un metodo più sicuro e a condizioni ambientali per stoccare e spostare il combustibile rispetto alla versione gassosa ad alta pressione o quella liquida a temperature estremamente basse. Di contro tuttavia, estrarre l’idrogeno una volta giunti a destinazione è una pratica costosa e ad alta intensità energetica.
Una soluzione praticabile arriva ora dalla North Carolina State University. Qui un gruppo di ricercatori ha sviluppato una tecnica per estrarre idrogeno dai vettori liquidi che è più veloce, meno costosa e maggiormente efficiente rispetto agli approcci precedenti. “Ricerche precedenti hanno dimostrato che è possibile utilizzare i fotocatalizzatori per rilasciare gas idrogeno da un vettore liquido utilizzando solo la luce solare“, spiega Milad Abolhasani, ingegnere chimico e co-autore dello studio. “Tuttavia, le tecniche esistenti risultavano laboriose, lente e richiedevano una quantità significativa di rodio, un metallo molto costoso”.
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Raggiunta una resa del 99% in tre ore
Il gruppo non ha abbandonato la fotocatalisi ma ha cambiato il tipo di rettore preferendone uno a flusso continuo rispetto al “batch”. L’impianto assomiglia a un tubo sottile e trasparente pieno di microscopici granelli ossido di titanio, molti dei quali sono ricoperti di rodio. Quando l’LOHC viene pompato in un’estremità del reattore, le particelle rivestite di rodio vengono attivate dalla luce solare e innescano la reazione di rilascio dell’H2 sotto forma di gas.
“In un reattore batch convenzionale, il 99% del fotocatalizzatore è ossido di titanio e l’1% è rodio”, sottolinea Abolhasani. “Nel nostro reattore a flusso continuo, abbiamo bisogno solo dello 0,025% di rodio. Il che fa una grande differenza sul costo finale. Un singolo grammo di questo metallo costa, infatti, più di 500 dollari”. Durante i test, gli scienziati hanno ottenuto una resa del 99%. In altre parole il vettore ha rilasciato il 99% dell’idrogeno contenuto al suo interno. E lo ha fatto in appena tre ore.
“È otto volte più veloce dei reattori batch convenzionali, che impiegano 24 ore per raggiungere una resa del 99%”, aggiunge Malek Ibrahim, primo autore dell’articolo pubblicato su ChemSusChem (testo in inglese). “E il sistema dovrebbe essere facile da dimensionare per consentire l’utilizzo del catalizzatore su scala commerciale: puoi semplicemente allungare il tubo o unire più tubi in parallelo”.