I chimici dell'UC Santa Cruz hanno sviluppato un metodo semplice per creare nanoparticelle di alluminio che scindono l'acqua generando rapidamente idrogeno gassoso in condizioni ambientali
La strada per produrre idrogeno dall’acqua salata o sporca
(Rinnovabili.it) – “Non abbiamo bisogno di alcun input energetico e l’idrogeno bolle all’impazzata. Non ho mai visto niente di simile”. Con queste parole il professor Scott Oliver dell’Università della California a Santa Cruz ha descritto un nuovo metodo per produrre idrogeno dall’acqua, anche quella sporca o salata, e senza elettrolisi. Il segreto? Impiegare un pizzico di alluminio (Al).
Ad onor del vero il processo in sé non rappresenta una novità. La reattività dell’alluminio in acqua per formare idrogeno e idrossido di alluminio è conosciuta fin dagli anni ’70. Ma da altrettanto tempo è noto l’ostacolo maggiore all’impiego di questa tecnica: il metallo reagisce istantaneamente con l’aria acquistando un rivestimento di ossido di alluminio, che blocca ulteriori reazioni.
Per anni, i ricercatori hanno cercato modi efficienti ed economici per superare il problema. Ad esempio, impiegando il gallio, un metallo raro che fonde ad appena 30°C e che è in grado di rimuovere l’ossido, consentendo il contatto diretto dell’alluminio con l’acqua.
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Il ruolo del gallio
Il lavoro svolto nei laboratori dell’UCSC e nato da un’idea dello studente Isai Lopez, compie oggi ulteriori passi avanti, avvicinando la tecnica ad applicazioni pratiche. Il team di scienziati ha scoperto, infatti, la ricetta perfetta per produrre idrogeno dall’acqua senza elettrolisi: sintetizzare un composito di alluminio e gallio con una proporzione fra i metalli di 1:3. La grande quantità di gallio ha un doppio compito. Dissolve l’ossido superficiale e separa l’alluminio in nanoparticelle, impedendo loro di aggregarsi. Questo permette di utilizzare come fonte di Al qualsiasi prodotto già pronto, dalla carta stagnola alle lattine usate. Un fattore non indifferente dal momento che la produzione di alluminio metallico è, invece, un processo altamente energivoro.
Ma non è tutto. “La reazione di scissione dell’acqua non richiede l’applicazione di un potenziale”, spiegano i ricercatori sulla rivista ACS Nano Materials (testo in inglese). “E funziona in condizioni ambientali e pH neutro per generare rapidamente 130 ml (5,4 mmol) di idrogeno per grammo di lega. È possibile utilizzare qualsiasi fonte d’acqua disponibile, comprese acque reflue, bevande commerciali o persino acqua salata, senza generazione di gas cloro […] Inoltre, il gallio rimane intatto, consentendone la raccolta e il riutilizzo a tempo indeterminato”.
Il prossimo passo? Verificare la scalabilità del processo.
