In un’epoca in cui la sostenibilità energetica è al centro delle politiche globali, emerge una novità rivoluzionaria dalla ricerca italiana: il catalizzatore “NiGraf”.
Sviluppato congiuntamente da tre istituti del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), questo catalizzatore si distingue per la sua elevata efficienza e durabilità nella produzione di idrogeno verde attraverso l’elettrolisi dell’acqua.
Un recente studio pubblicato su “Cell Reports Physical Science” descrive “NiGraf” come un avanzamento significativo grazie alla sua struttura interna innovativa che incorpora ossido di grafene.
Il team di ricerca, che include esperti dell’Istituto di Cristallografia di Bari (Cnr-Ic), dell’Istituto dei Composti Organometallici di Firenze (Cnr-Iccom) e dell’Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati di Palermo (Cnr-Ismn), ha progettato un dispositivo che sfrutta un’integrazione unica di ossido di grafene all’interno delle nanoparticelle a base di nickel.
Questa interazione strategica tra il grafene e il nickel non solo potenzia l’efficienza del catalizzatore, ma ne incrementa anche la stabilità, risultando fondamentale per la sua prestazione superiore.
Rocco Caliandro del Cnr-Ic e Enrico Berretti del Cnr-Iccom, primi autori dello studio, spiegano che il segreto di “NiGraf” risiede nella cooperazione tra le fasi cristalline del grafene e del nickel, che ottimizzano il processo elettrolitico.
Il progetto è stato guidato da Cinzia Giannini (Cnr-Ic), con il contributo di Alessandro Lavacchi (Cnr-Iccom) e Mario Pagliaro (Cnr-Ismn).
La ricerca ha incluso anche un innovativo metodo di analisi in condizioni operative reali, impiegando il fascio di raggi X ad alta intensità del Brookhaven National Laboratory negli USA.
Questa tecnica ha permesso ai ricercatori di osservare gli effetti atomici all’interno delle celle elettrolitiche, aprendo nuove strade per la comprensione e lo sviluppo di elettrocalizzatori futuri.
Con un’annuale produzione globale di circa 60 milioni di tonnellate di idrogeno, e 600.000 tonnellate ottenute per elettrolisi, l’idrogeno verde rappresenta una risorsa cruciale per una transizione energetica sostenibile.
Grazie all’utilizzo di energia da fonti rinnovabili come sole, acqua e vento, l’idrogeno verde trasforma in maniera programmabile l’energia accumulata in acqua.
Il progetto “NiGraf”, finanziato dal Pnrr nell’ambito delle ricerche sull’idrogeno, è un esempio eccellente di come la collaborazione tra diversi istituti possa potenziare la ricerca in Italia, portando a scoperte significative che vanno oltre la mera ricerca incrementale, come sottolineato dagli autori dello studio.
