Nei laboratori del NREL statunitense è stata creata una piccola spugna chimica, in grado di catturare selettivamente l’ossigeno dall’aria
(Rinnovabili.it) – La chiave per fuel cell a idrogeno più efficienti e performanti potrebbe trovarsi in un nuovo materiale intelligente e low cost. Lo rivela un tema di scienziati del NREL, che ha ingegnerizzato una particolare classe di molecole – usate normalmente per la separazione dei gas – affinché si comportassero come vere e proprie trappole per l’ossigeno (elemento chiave per il funzionamento delle celle a combustibile). Parliamo dei MOF, cristalli metallo-organici a buon mercato in grado di funzionare come una sorta di spugne in presenza di miscele gassose, separando selettivamente i componenti. Il merito è della presenza di innumerevoli nanopori che determinano un’elevata area superficiale, rendendo i MOF più potenti di una spugna. Purtroppo, la maggior parte di questi cristalli non ha affinità con l’ossigeno, oppure reagisce alla sua presenza ossidandosi.
Per ottenere O2 puro l’industria utilizza invece un processo chiamato distillazione criogenica che tuttavia è costoso, richiede molta energia e non può essere utilizzato per applicazioni speciali come sensori o piccole fuel cell.
Il gruppo di scienziati, guidati dal chimico Praveen Thallapally, hanno risolto il problema creando un composto ibrido, contenete un MOF e una molecola “helper”. “Quando abbiamo lavorato con i MOF per la separazione di ossigeno, abbiamo potuto utilizzare solo questi cristalli solo un paio di volte”, spiega lo scienziato Praveen Thallapally. Quelle molecole metallo organiche che effettivamente reagiscono con l’ossigeno infatti formano ossidi che rendono il materiale rapidamente inutilizzabile.
“Abbiamo pensato che un modo migliore per fare tutto ciò dovesse esistere”. Questo modo migliore si chiama ferrocene, una molecola contenente ferro, piccola, poco costosa e in grado di aiutare il MOF nell’assorbimento selettivo dell’O2. I risultati della ricerca, riportati nell’ultimo numero di Advanced Materials, potrebbe aiutare a realizzare un’ampia varietà di applicazioni, tra cui la purificazione e l‘utilizzazione dell’ossigeno nelle celle a combustibile o per altri processi industriali.
