Idrogeno da acqua e sole, la ricerca olandese

Nuovo record di efficienza per la fotoelettrolisi dell’acqua.

I ricercatori del MESA+ Institute for Nanotechnology dell’Università di Twente, nei Paesi Bassi, sono riusciti a migliorare significativamente l’efficienza del processo per produrre idrogeno da acqua e sole.

L’elettrolisi solare dell’acqua avviene attraverso un dispositivo chiamato cella fotoelettrochimica (PEC) che utilizza un elettrodo semiconduttore per assorbire la luce e l’energia così ottenuta per spezzare le molecole d’acqua.

Si tratta di una delle alternative più ecologiche e razionali per ottenere il vettore energetico, ma il processo di sintesi è messo ancora oggi a dura da una sorta di incompatibilità fra tre fattori: efficienza, stabilità e bassi costi. I dispositivi più economici hanno infatti rese bassissime, al contrario i più efficienti richiedono solamente materiali rari o preziosi.

Il punto partenza di questa nuova ricerca è stato il catalizzatore in nickel –molibdeno, materiali facilmente reperibili ed economici ma generalmente opachi. Questo comporta un assorbimento di parte della luce che dovrebbe invece raggiungere il fotoelettrodo sottostante.

La soluzione proposta dai ricercatori è stata quella di disaccoppiare l’assorbimento della luce dall’attività catalitica, affidandosi direttamente alle nozioni della nanotecnologia. La cella per la foto-elettrolisi è stata dotata di un catodo costituito da minuscoli fili in silicio lunghi meno di un decimo di millimetro. La punta di queste piccolissime strutture è stata rivestita con il catalizzatore in nickel-molibdeno. Quando la luce raggiunge il fotocatodo, rimane intrappolata alla base dei microfili e quindi più facilmente assorbita. La reazione chimica con cui si forma l’idrogeno avviene invece sulla punta.

Sarà necessario un ulteriore aumento dell’efficienza per rendere la tecnologia economicamente valida, ma i passi in avanti sono davvero validi!

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