Messo a punto un sistema di trasporto del vettore costituito da composti organici liquidi che sono abbondanti, economici, facilmente maneggiabili e poco pericolosi
Ancora una volta è il rutenio l’elemento d’elezione nello stoccaggio chimico dell’idrogeno
(Rinnovabili.it) – Lo stoccaggio chimico dell’idrogeno potrebbe accelerare la diffusione di questo vettore nel settore elettrico e dei trasporti. Ne sono convinti gli scienziati del Weizmann Institute of Science, in Israele, alla ricerca di un nuovo modo per trasportare e immagazzinare il gas verde in maniera sicura ed economica al tempo stesso.
L’idrogeno sta trovando sempre più spazio nel panorama energetico attuale: dall’espansione dei progetti power-to-gas alle nuove iniziative dedicate alla mobilità a fuel cell, il vettore inizia oggi a mantenere le promesse fatte alla fine degli anni ’70, con le prime discussioni sulla “hydrogen economy”. Ma diverse sfide sono ancora da risolvere.
Il vettore trasporta molta energia ma, come gas, la sua densità energetica per unità di volume è bassa. Pertanto, viene trattato principalmente nel suo stato pressurizzato (350-700 bars) o liquefatto a temperature molto basse (sotto i 250°C). Ciò comporta una serie di implicazioni: bisogna spendere energia per comprimerlo o liquefarlo, i serbatoi di acciaio in cui è stoccato sono pesanti e pertanto inadatti ad applicazioni mobili, e il suo rilascio e utilizzo può costituire un rischio dal momento che è altamente infiammabile. Una via alternativa è quella dello stoccaggio chimico sfruttando reazioni di idrogenazione e deidrogenazione, un po’ come avviene in natura: nelle cellule biologiche, elementi chimici finemente regolati si legano e si staccano dall’idrogeno per costruire composti vitali in una serie di processi catalizzati da enzimi.
La ricerca di settore ha sviluppato potenti catalizzatori che mediano la conversione dell’idrogeno. Sulla scia di studi come quello condotto dall’Istituto di Chimica Biomolecolare del CNR italiano, David Milstein e colleghi del Weizmann Institute hannno creato un nuovo catalizzatore, un complesso solubile di rutenio con un ligando organico. Con l’aiuto di questa molecola, il team ha elaborato un sistema di reazione per ottenere semplici prodotti chimici organici in grado di immagazzinare e rilasciare idrogeno.
Il sistema è costituito dai composti chimici etilendiammina e metanolo: quando le due molecole reagiscono, viene rilasciato idrogeno puro ed etilene urea e viceversa. Oltre a non richiedere temperature eccessivamente elevate ed essere completamente reversibile, questo “sistema di trasporto organico liquido” ha una capacità teorica del 6,52% in peso. “Trovare un adeguato metodo di stoccaggio è un’importante sfida per l’economia dell’idrogeno”, scrivono gli scienziati sulla rivista Angewandte Chemie. Il suo vantaggio è la natura semplice dei composti e l’elevata capacità teorica. Tuttavia, per essere più efficiente ed ecologico, i tempi di reazione devono essere ancora più brevi e le temperature inferiori.
