Ruggine e nanotech per produrre idrogeno

Materiali low cost e processi di produzione facilmente scalabile hanno permesso agli scienziati svizzeri di realizzare un metodo economico per la produzione di idrogeno solare

(Rinnovabili.it) – Buone nuove per la ricerca energetica pulita: immagazzinare l’energia del sole nella produzione di idrogeno ha da oggi un nuovo processo sperimentale più economico dei precedenti e facilmente scalabile. A realizzarlo sono stati gli scienziati dell’École Polytechnique Fédérale di Losanna al lavoro su una cella foto-elettrochimica che sfrutta nano particelle di ruggine per il suo funzionamento. L’ultimo prototipo ad alta efficienza di cella per l’idrolisi solare dell’acqua (ovvero la produzione di molecole di idrogeno sfruttando l’energia dei raggi del sole) era stato realizzato negli Stati Uniti raggiungendo un rendimento impressionante del 12,4%. “Il sistema – spiega lo scienziato Kevin Sivula, co-autore della ricerca – è molto interessante dal punto di vista teorico, ma con il loro metodo produrre una cella con una superficie di 10 centimetri quadrati verrebbe a costare 10.000 dollari”.

Gli studiosi elvetici si sono posti un limite fin dall’inizio: utilizzare solo materiali e tecniche a prezzi accessibili. Il risultato? “Il materiale più costoso nel nostro dispositivo è la lastra di vetro”, spiega Sivula. Nella ricetta per la competitività c’è un “materiale segreto”. Il semiconduttore della cella solare è realizzato in ossido di ferro, conosciuto come ruggine. “E’ un materiale stabile e abbondante. Ma è uno dei peggiori semiconduttori disponibili”, ammette Sivula spiegando che per adattarlo alle funzionalità richieste il team ha provveduto a rafforzare le nano particelle di ossido di ferro con ossido di silicio, ricoprendo il tutto alluminio e cobalto per ottimizzare le proprietà elettrochimiche del materiale.

L’efficienza è ancora bassa – tra 1,4% e 3,6%, a seconda del prototipo utilizzato – ma la tecnologia ha un grande potenziale. “Speriamo di essere in grado di raggiungere efficienze del 10% in pochi anni, per un costo sotto gli 80 dollari a metro quadrato”.