Produrre idrogeno verde è una valida soluzione ecologica all’annoso problema dell’approvvigionamento energetico, ma questo non significa che sia una soluzione priva di costi. Ad oggi la produzione di idrogeno green è abbastanza energivora, infatti al momento non viene presa molto in considerazione. Per fortuna che ricercatori come quelli dell’Università dell’Illinois di Chicago vogliono rendere la produzione più economicamente vantaggiosa con un nuovo metodo che utilizza solo energia solare e biochar, una sostanza prodotta da scarti agricoli come letame o bucce. Un metodo che ridurrebbe del 600% l’energia necessaria per estrarre idrogeno dall’acqua.
La soluzione al problema della produzione di idrogeno: energia solare e biochar
Racconta Today UIC, in una situazione come quella attuale, dove i combustibili a base di idrogeno sono, sì, tra le fonti di energia pulita più promettenti, ma richiedono purtroppo un’alta intensità energetica, e quindi la necessità di ricorrere alla combustione di carbone o gas naturale, dall’Università dell’Illinois di Chicago arriva un nuovo processo per la produzione di idrogeno davvero verde.
Procedimento pubblicato su Cell Reports Physical Science, esso utilizza in primis una sostanza ricca di carbonio, chiamata biochar, che permette di diminuire sostanzialmente la quantità di elettricità necessaria per convertire l’acqua in idrogeno.
Inoltre, utilizzando fonti di energia rinnovabile come l’energia solare o eolica, e catturando i sottoprodotti per altri usi, il processo può ridurre le emissioni di gas serra fino a zero. Praticamente una svolta significativa verso una produzione energetica più sostenibile e rispettosa dell’ambiente.
Come funziona il metodo per produrre idrogeno verde
Il procedimento verte tutto sull’elettrolisi, il processo di scissione dell’acqua in idrogeno e ossigeno. Essa richiede ovviamente corrente elettrica, e, se applicata su scala industriale, di solito sono necessari combustibili fossili per generare questa elettricità.
Per ridurre il consumo energetico, soprattutto da fonti fossili, gli scienziati hanno ridotto la tensione richiesta per la scissione dell’acqua introducendo una fonte di carbonio nella reazione. Tuttavia, questo processo utilizza anche carbone o sostanze chimiche costose, e in compenso rilascia pure come sottoprodotto l’anidride carbonica.
Insomma, di nuovo punto e a capo. Senonché, i ricercatori hanno modificato questo processo, sviluppando per l’occasione il biochar, una sostanza creata mescolando biomassa con l’acido solforico, il tutto utilizzando solo materiali provenienti da scarti agricoli, rifiuti animali o fognari.
Grazie al biochar i ricercatori hanno ridotto la potenza necessaria per convertire l’acqua in idrogeno addirittura di 6 volte, pari a circa un quinto di volt. Riporta il sito, i requisiti energetici sono così bassi che i ricercatori hanno potuto alimentare la reazione con una cella solare standard in silicio che genera circa 15 milliampere di corrente a 0,5 volt. Per intenderci, meno della quantità di energia prodotta da una batteria AA.
Per saperne di più su questo studio, consigliamo la lettura completa del paper pubblicato su Cell Reports Physical Science.
Nishithan C. Kani, Rohit Chauhan, Samuel A. Olusegun, Shishir Sinha, Joseph A. Gauthier, Meenesh R. Singh, Sub-volt conversion of activated biochar and water for H2 production near equilibrium via biochar-assisted water electrolysis, Cell Reports Physical Science (2024), DOI: 10.1016/j.xcrp.2024.102013.
