Alcuni ricercatori dell’australiana RMIT University hanno sviluppato un modo più economico e più efficiente dal punto di vista energetico per produrre Idrogeno direttamente dall’acqua di mare. Secondo uno studio, il nuovo metodo divide l’acqua di mare direttamente in Idrogeno e ossigeno, eliminando la necessità di desalinizzazione e i costi, il consumo di energia e le emissioni di carbonio associati.
Quasi tutto l’Idrogeno mondiale attualmente proviene da combustibili fossili e la sua produzione è responsabile di circa 830 milioni di tonnellate di anidride carbonica all’anno, equivalenti alle emissioni annuali del Regno Unito e dell’Indonesia messe insieme. Ma l’Idrogeno verde privo di emissioni, prodotto dalla scissione dell’acqua, è così costoso che è in gran parte non redditizio dal punto di vista commerciale e rappresenta solo l’1% della produzione totale di Idrogeno a livello globale.
Il ricercatore capo, Nasir Mahmood, ha affermato che i processi di produzione di Idrogeno verde sono costosi e si basano su acqua dolce o desalinizzata. “Sappiamo che l’Idrogeno ha un immenso potenziale come fonte di energia pulita, in particolare per le molte industrie che non possono passare facilmente all’energia rinnovabile”, ha spiegato. “Ma per essere veramente sostenibile, l’Idrogeno che usiamo deve essere privo di carbonio al 100% durante l’intero ciclo di vita della produzione e non deve intaccare le preziose riserve mondiali di acqua dolce”.
“Il nostro metodo per produrre Idrogeno direttamente dall’acqua di mare è semplice, scalabile e molto più conveniente rispetto a qualsiasi approccio all’Idrogeno verde attualmente sul mercato. Con un ulteriore sviluppo, speriamo che questo possa favorire la creazione di una fiorente industria dell’Idrogeno verde in Australia”, ha sottolineato Mahmood. Una domanda di brevetto provvisorio è stata depositata per il nuovo metodo, dettagliata in uno studio su scala di laboratorio pubblicato sulla rivista Small.
Per produrre Idrogeno verde, un elettrolizzatore viene usato per inviare una corrente elettrica attraverso l’acqua per dividerla nei suoi elementi componenti di Idrogeno e ossigeno. Questi elettrolizzatori utilizzano attualmente catalizzatori costosi e consumano molta energia e acqua: possono essere necessari circa nove litri per produrre un kg di Idrogeno. Hanno anche una produzione tossica: non anidride carbonica, ma cloro.
“Il più grande ostacolo all’utilizzo dell’acqua di mare è il cloro, che può essere prodotto come sottoprodotto. Se dovessimo soddisfare il fabbisogno mondiale di Idrogeno senza risolvere prima questo problema, produrremmo ogni anno 240 milioni di tonnellate di cloro, ovvero da tre a quattro volte il fabbisogno mondiale di cloro. Non ha senso sostituire l’Idrogeno prodotto da combustibili fossili con la produzione di Idrogeno che potrebbe danneggiare il nostro ambiente in modo diverso”, ha affermato Mahmood. “Il nostro processo non solo elimina l’anidride carbonica, ma non produce nemmeno cloro”.
Il nuovo approccio ideato da un team del gruppo di ricerca multidisciplinare Materiali per l’energia pulita e l’ambiente (MC2E) della Rmit University utilizza un tipo speciale di catalizzatore sviluppato per funzionare specificamente con l’acqua di mare. Lo studio, con il dottorando Suraj Loomba, si è concentrato sulla produzione di catalizzatori altamente efficienti e stabili che possono essere fabbricati a costi contenuti.
“Questi nuovi catalizzatori richiedono pochissima energia per funzionare e potrebbero essere utilizzati a temperatura ambiente”, ha detto Mahmood. “Sebbene siano stati sviluppati altri catalizzatori sperimentali per la scissione dell’acqua di mare, sono complessi e difficili da scalare”. “Il nostro approccio si è concentrato sulla modifica della chimica interna dei catalizzatori attraverso un metodo semplice, che li rende relativamente facili da produrre su larga scala in modo che possano essere facilmente sintetizzati su scala industriale”, ha affermato Loomba.
Mahmood ha spiegato infine che la tecnologia può ridurre in modo significativo il costo degli elettrolizzatori, abbastanza per raggiungere l’obiettivo del governo australiano di una produzione di Idrogeno verde di 2 dollari al kg, per renderlo competitivo con l’Idrogeno proveniente da combustibili fossili.
