Un nuovo processo della Northwestern university per ottenere idrogeno dall’ammoniaca
(Rinnovabili.it) – Impiega solo energia rinnovabile ed è senza soluzione di continuità. Sono queste le due caratteristiche innovative di un nuovo processo per ottenere idrogeno dall’ammoniaca (NH3) messo a punto dai ricercatori della Northwestern University, che ne hanno dato conto in un articolo pubblicato su Joule.
La conversione da ammoniaca a idrogeno secondo i metodi tradizionali ha bisogno di temperature che si aggirano intorno ai 500-600°C. Valori elevati che possono essere facilmente raggiunti sfruttando l’energia termica prodotta a partire da combustibili fossili. Ma non tramite rinnovabili. Il processo ideato dai ricercatori della Northwestern, invece, funziona a meno della metà di questa temperatura, circa 250°C. In questo modo, quindi, si ottiene un idrogeno dall’ammoniaca che può essere realmente definito verde perché a emissioni basse o zero.
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Il segreto sta nell’aver scelto un approccio ibrido termo-elettrochimico. Come primo passo, il team ha realizzato una cella elettrochimica dotata di membrana a scambio protonico. Al sistema ha quindi integrato un nuovo catalizzatore capace agevolare la decomposizione dell’ammoniaca a bassa temperatura. Il dispositivo spezza termicamente le molecole di NH3 rilasciando azoto e idrogeno; quest’ultimo subisce una reazione di ossidazione all’interno della cella producendo elettroni e protoni. Grazie alla speciale membrana, i protoni sono separati dagli altri elementi e, una volta dal di là del setaccio, sono ritrasformati in idrogeno tramite l’aggiunta di elettroni. In questo modo fornendo nuova ammoniaca si può procedere praticamente a ciclo continuo.
Il metodo ha altri 3 punti di forza rispetto a quelli tradizionali. La nuova tecnica genera idrogeno già puro. Vale a dire, non c’è la necessità di purificarlo ancora, separandolo da una quota di ammoniaca non convertita o da altri prodotti. Inoltre vanta un’efficienza elevata perché tutta la corrente elettrica fornita al dispositivo di conversione produce direttamente idrogeno, senza alimentare altre reazioni chimiche indesiderate. Infine, poiché l’idrogeno prodotto è puro, può essere pressurizzato direttamente per lo stoccaggio ad alta densità semplicemente aumentando la potenza elettrica.
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Dal punto di vista dell’implementazione su larga scala, il vantaggio maggiore di questo processo sta nella possibilità di appoggiarsi ai metodi di stoccaggio e trasporto per l’ammoniaca, rodati e diffusi, invece di dover ripiegare su soluzioni innovative per il trasporto dell’idrogeno o sulla riconversione delle infrastrutture del gas naturale.