Nanofiocchi e nanobuchi: grazie a dimensioni lillipuziane e una nuova tecnica di fabbricazione, l'Università della Florida porta a battesimo un fotocatalizzatore unico nel suo genere
Idrogeno dall’acqua marina, la fotocatalisi compie il salto decisivo
(Rinnovabili.it) – Ottenere idrogeno dall’acqua marina con un’elevata efficienza ma a costi bassi? È decisamente un lavoro per piccoli. All’Università della Florida è nuovamente la tecnologia su scala nanoscopica a migliorare la produzione di questo vettore energetico. Il ricercatore Yang Yang ha creato in laboratorio un nuovo nanomateriale ibrido che sfrutta l’energia solare per aiutare la reazione di rottura delle molecole d’acqua e generare carburante.
Il processo in sé è conosciuto e sperimentato orma da decenni: la reazione di elettrolisi dell’acqua viene aiutata da un fotocatalizzatore (spesso e volentieri costituito da biossido di titanio – TiO2) che esplica la sua azione quando illuminato dalla luce del sole. Un conto, però, è impiegare questo catalizzatore con l’acqua dolce, tutto un altro è invece adoperarlo avendo il mare come fonte idrica primaria. Il potere corrosivo del sale, infatti, è in grado di rovinare velocemente il biossido di titanio o le sue controparti, rendendo molto più arduo il compito di produrre idrogeno dall’acqua marina. È qui che si inserisce il lavoro di Yang.
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Lo scienziato ha creato un fotocalizzatore che è in grado non solo di raccogliere uno spettro luminoso molto più ampio rispetto ad altri materiali commerciali, ma anche di resistere alle dure condizioni presenti a livello marino. La sostanza è un ibrido composto da biossido di titanio sulla cui superficie sono state incise chimicamente nanocavità, a loro volta riempite con minuscoli fiocchi (nanoflakes) di disolfuro di molibdeno, un materiale bidimensionale. Controllando l’impacchettamento delle molecole di zolfo nei fiocchi è possibile modulare la banda dello spettro luminoso assorbibile. In questo modo lo scienziato è riuscito a sfruttare la luce dagli UV fino agli infrarossi, rendendo il composto almeno due volte più efficiente dei fotocatalizzatori attuali
“Possiamo assorbire molta più energia dalla luce solare rispetto ai materiali convenzionali”, spiega Yang. “Una volta in commercio sarebbe perfetto per l’economia della Florida. Qui abbiamo un sacco di acqua salata e tantissimo sole”.
La ricerca è stata pubblicata la scorsa settimana sulla rivista Energy & Environmental Science.
