Come produrre idrogeno dall’acqua di mare in maniera diretta senza danni
(Rinnovabili.it) – Per essere efficiente la produzione di idrogeno verde ha bisogno di requisiti precisi. Uno di questi è che sia usata acqua dolce pulita. In presenza di sporcizia o alte concentrazioni di sale, l’elettrolisi fatica e i macchinari sono destinati a danneggiarsi. Un’opzione è quella di impiegare a monte sistemi di depurazione e desalinizzazione che tuttavia fanno lievitare la spesa energetica e le dimensioni dell’impianto. Rendendo, di conseguenza, le operazioni economicamente insostenibili e poco flessibili.
Ma il sogno di riuscire a generare idrogeno dal mare non si è mai esaurito e oggi un gruppo di ricercatori cinesi ha compiuto importanti passi avanti nella scissione elettrochimica dell’acqua salata in H2 e O2. Gli scienziati, appartenenti all’Università di Shenzhen, quella di Sichuan e la Southwest Petroleum University, sono riusciti a dimostrare un metodo efficiente di elettrolisi diretta dell’acqua di mare, capace di funzionare per mesi e mesi senza incorrere in problemi.
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Il team, come spiega un articolo di IEE Spectrum, ha introdotto un nuovo design che permette, senza ulteriori input energetici e produzione di cloro corrosivo, di generare idrogeno. La cella elettronica è composta centralmente dai due elettrodi separati da un diaframma e immersi in una soluzione elettrolitica di idrossido di potassio concentrato. Ai lati della cella, due membrane porose a base di PTFE sperano l’elettrolita dall’acqua di mare. Questi elementi sono altamente impermeabili, traspiranti e anti-biofouling. Il loro compito è trattenere fuori l’acqua liquida ma fare passare il vapor acqueo.
Si tratta di un sistema in grado di “autorifornirsi”. Quando grazie all’elettricità le molecole di H2O presenti nella soluzione si dividono in idrogeno e ossigeno gassosi, infatti, nella cella la concentrazione aumenta e attraverso le membrane passa nuovo vapore (che si liquefa a contatto con l’elettrolita) per riequilibrare la situazione.
L’elettrolizzatore dimostrativo creato dal gruppo ha funzionato stabilmente a una densità di corrente di 250 milliampere per centimetro quadrato per oltre 3.200 ore senza guasti. “Questa strategia realizza un’elettrolisi diretta dell’acqua di mare efficiente, flessibile e scalabile in modo simile alla scissione dell’acqua dolce senza un notevole aumento dei costi operativi”, spiegano gli scienziati su Nature. “In termini di efficienza, l’elettrolizzatore ha consumato circa 5 kWh per ogni normale metro cubo di idrogeno prodotto. Poiché l’idrogeno trasporta circa 3,544 kWh di energia per Nm3 , il macchinario funziona con un’efficienza di circa il 71%”, scrive Loz Blain su NewAtlas.
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