5 minuti a temperatura ambiente: la produzione del catalizzatore che evolve l’ossigeno, diventa più semplice
(Rinnovabili.it) – Mari e oceani ricoprono oltre il 70% del globo. Una risorsa d’acqua vastissima, allettante sia sotto il profilo del fabbisogno idrico che di quello energetico. Il mondo scientifico ha da tempo gli strumenti per sfruttarla attraverso, ad esempio, impianti di desalinizzazione per produrre acqua potabile o tramite elettrolisi per generare idrogeno. In entrambi i casi, tuttavia, le tecnologie esistenti richiedono catalizzatori efficienti, che a loro volta hanno bisogno di processi produttivi particolarmente energivori. E quindi costosi.
Una svolta arriva oggi dall’Università di Houston, dove un gruppo di ricercatori hanno segnalato un catalizzatore per l’evoluzione dell’ossigeno – momento cruciale nell’elettrolisi dell’acqua – che impiega solo pochi minuti per crescere a temperatura ambiente. Se accoppiato ad un secondo di catalizzatore per l’evoluzione dell’idrogeno – spiega il team – può raggiungere la densità di corrente richiesta dall’industria per la scissione dell’acqua di mare a bassa tensione.
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“In qualsiasi scoperta, in qualsiasi sviluppo tecnologico, non importa quanto sia buono, il costo finale giocherà il ruolo più importante”, ha affermato Zhifeng Ren, direttore del Texas Center for Superconductivity e autore dello studio. “Se la spesa è proibitiva, non arriverà sul mercato. In questo documento, abbiamo trovato un modo per ridurre i costi in modo che la commercializzazione sia più facile e più accettabile per i clienti”.
Il gruppo di ricerca di Ren aveva precedentemente segnalato un composto di (ossi)idrossido di nichel-ferro come catalizzatore per l’elettrolisi dell’acqua di mare. Tuttavia la produzione del materiale aveva richiesto un lungo processo a 300-600°C. L’alto costo energetico lo rendeva, quindi, poco pratico per l’uso commerciale.
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Per affrontare sia i costi che la stabilità (messa a rischio dalle alte temperature), i ricercatori hanno messo a punto un nuovo processo, drogando il composto con una piccola quantità di zolfo. In questo modo hanno potuto sintetizzare il catalizzatore a temperatura ambiente e in soli cinque minuti. “Per aumentare l’economia dell’idrogeno, è imperativo sviluppare metodologie convenienti e facili per sintetizzare catalizzatori […] ad alte prestazioni”. Il lavoro è descritto in un articolo pubblicato su Energy & Environmental Science.