I ricercatori del Karlsruhe Institute of Technology e i loro partner canadesi hanno messo a punto un fotoreattore a basso costo ma dotato di un'elevata efficienza fotocatalitica per la sintesi dell'idrogeno guidata dall'energia solare
Verso un fotoreattore ottimizzato per il mercato di massa
(Rinnovabili.it) – E se un giorno non troppo lontano fosse possibile produrre idrogeno sul tetto in maniera sicura ed economica? All’obiettivo sta lavorando un gruppo internazionale di scienziati, creatori di innovativi pannelli fotoreattori.
La generazione di idrogeno verde su piccola scala, sfruttando la luce solare non rappresenta una novità. Negli ultimi anni sono emersi diversi progetti in grado di offrire sistemi modulari e scalabili per la generazione rinnovabile del vettore. In alcuni casi così avanzati da riuscire a sfruttare l’umidità atmosferica anziché una una fonte di acqua pura. Un elemento rimane, tuttavia, costante: l’alto costo tecnologico. Per ridurlo gli scienziati del Karlsruhe Institute of Technology (KIT) insieme ad alcuni colleghi canadesi hanno messo a punto nuovi moduli fotoreattori ad alta efficienza e basso costo per la sintesi di carburanti solari.
Produrre idrogeno sul tetto
Il sistema possiede alcuni elementi fondamentali: il fotocatalizzatore, ossia il composto che facilita la reazione di produzione dell’H2 una volta attivato dalla luce solare; uno spazio per i materiali di partenza della reazione; un sistema ottico che conduce i raggi in entrata fino al fotocatlizzatore riducendo al minimo le perdite, indipendentemente da loro angolo di incidenza. A livello strutturale gli scienziati hanno optato per un design costituito da centinaia di minuscoli canali di reazione paralleli. Ognuno di questi incorpora un concentratore a forma di V e una cavità tubolare che raccoglie il volume di reazione. La progettazione permette di ottenere un’elevata efficienza fotocatalitica: un 5,8% che è più di 4 volte superiore a quella ottenuta utilizzando un semplice fotoreattore capillare in vetro di quarzo.
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Ma il punto forte, che potrebbe portare un giorno alla produzione di idrogeno sul tetto, è il costo tecnologico. “Per ridurre i costi, utilizziamo geometrie e materiali economici che possono essere fabbricati utilizzando processi di produzione di massa consolidati“, afferma Paul Kant dell’Institute for Micro Process Engineering presso il KIT. Secondo i primi calcoli, i ricercatori stimano un prezzo di circa 22 dollari per metro quadrato di modulo fotoreattore. Ossia poco più di 20 euro al m2. La ricerca è stata pubblicata su Joule (testo in inglese).
