Un team di ricercatori coreani dell’Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) ha messo a punto un metodo innovativo per produrre idrogeno puro al 100% dall’ammoniaca, combinando efficienza energetica e sostenibilità ambientale. La novità principale? L’utilizzo di silicio riciclato da vecchi pannelli solari come catalizzatore, riducendo drasticamente costi e impatto ambientale rispetto ai processi convenzionali.
Energia pulita e batterie più performanti grazie al catalizzatore con silicio riciclato
Il cuore del metodo consiste in un processo meccanico chiamato ball milling. L’ammoniaca viene posta in un contenitore insieme a polvere di silicio e piccole sfere di ceramica o acciaio. L’agitazione intensa genera attrito e impatti che attivano la polvere di silicio, provocando la decomposizione dell’ammoniaca e il rilascio di idrogeno gassoso. Questo avviene a soli 50 °C, molto al di sotto dei 400–600 °C richiesti dai metodi tradizionali, con un notevole risparmio energetico.
Un aspetto innovativo del sistema è l’eliminazione in situ dell’azoto: il gas reagisce immediatamente con il silicio formando nitruro di silicio (Si₃N₄), un solido che rimane nel sistema e impedisce la contaminazione dell’idrogeno. Il risultato è un gas già puro, pronto all’uso, con una produzione registrata di 102,5 mmol all’ora e purezza totale del 100%.
Oltre all’efficienza nella produzione di idrogeno, il metodo sfrutta il silicio recuperato da pannelli fotovoltaici dismessi, un materiale la cui accumulazione globale potrebbe superare 80 milioni di tonnellate entro il 2050. In questo modo, uno scarto ambientale si trasforma in risorsa per la transizione energetica. E con il sottoprodotto della reazione, il nitruro di silicio, che può essere impiegato nelle batterie agli ioni di litio. Tra l’altro, le celle che lo contengono hanno mostrato prestazioni eccellenti. Ben oltre l’80% della capacità iniziale dopo 1.000 cicli di carica e scarica, con una capacità specifica di 391,5 mAh/g e un’efficienza del 99,9%.
Il risultato è un doppio beneficio: idrogeno verde di alta purezza e materiali per batterie più duraturi, rendendo il sistema una potenziale svolta per il settore energetico. Per saperne di più, vi suggeriamo la lettura del paper pubblicato sul Journal of the American Chemical Society.
