Idrogeno dal bioetanolo senza alte temperature grazie ad un nuovo catalizzatore
Il metodo più diffuso per produrre idrogeno? Attualmente è quello del reforming del metano. Il gas reagisce con il vapore a una pressione di 3–25 bar e in presenza di un catalizzatore, generando idrogeno, monossido di carbonio e anidride carbonica. Questo stesso processo potrebbe però prestarsi una produzione dell’H2 decisamente più “pulita”, come dimostra oggi una ricerca internazionale.
Un gruppo di scienziati provenienti dalla Peking University (Cina), dalla Kindai University (Giappone) e dalla Cardiff University (Regno Unito) hanno ottenuto idrogeno dal bioetanolo agricolo senza CO2. E impiegando temperature dimezzate rispetto a quelle necessarie per lo steam reforming.
Nel dettaglio il processo converte etanolo (C2H6O) e acqua (H2O) in idrogeno impiegando calore a soli 270°C. E rilasciando come ulteriore sottoprodotto acido acetico (CH3COOH) di alto valore, composto utilizzato nella conservazione degli alimenti, e nei prodotti per la pulizia domestica.
Un passo avanti che potrebbe costituire un cambiamento radicale nella produzione del vettore a zero emissioni di carbonio, stabilendo un nuovo modello di economia circolare per i rifiuti agricoli.
Efficienza migliorata
Il “trucco”? Sta tutto nel catalizzatore impiegato per accelerare la relazione. Gli scienziati hanno creato un composto contenente un’elevata densità di specie atomiche di platino e iridio, supportate su un substrato reattivo di carburo di alfa-molibdeno. La composizione non “intacca” il legame carbonio-carbonio dell’etanolo, impedendo dunque la formazione di anidride carbonica.
L’approccio ha più di un vantaggio. In primo luogo è efficiente. La reazione raggiunge una velocità di produzione di idrogeno di 331,3 millimoli di per grammo di catalizzatore all’ora e una selettività dell’acido acetico dell’84,5% a 270 °C. Come spiegano gli stessi scienziati nella pubblicazione su Science (testo in inglese) “è quindi più efficiente dal punto di vista energetico rispetto al reforming standard”.
In secondo luogo si presta ad essere utilizzato sul bioetanolo ottenuto dagli scarti agricoli, fornendo nuovo valore ai rifiuti di campi e foreste.
Per il team l’analisi tecnico-economica del reforming termico catalitico dell’etanolo dimostra una potenziale redditività per l’operazione su scala industriale, “presentando l’opportunità di produrre idrogeno e acido acetico con un’impronta di anidride carbonica sostanzialmente ridotta”.
L’autore principale, il professor Ding Ma dell’Università di Pechino, ha affermato: “Questa innovativa tecnologia catalitica è molto promettente per far progredire l’economia dell’idrogeno verde e supportare gli obiettivi globali di neutralità carbonica”.
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