Nuovo catalizzatore per l'elettrolisi dell'acqua

Una scoperta che potrebbe consentire la generazione di idrogeno da fonti rinnovabili a prezzi accessibili

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Una collaborazione tra i ricercatori dello Skoltech Institute of Science and Technology, della University of Texas di Austin e del MIT ha generato la scoperta di un nuovo catalizzatore che migliora significativamente l'efficienza dell'elettrolisi dell'acqua in condizioni alcaline. 

L'elettrolisi è un processo che, in generale, sfrutta l'apporto di energia elettrica per compiere delle trasformazioni chimiche; nel caso dell'elettrolisi dell'acqua, quest'ultima si scinde nelle sue componenti di ossigeno e idrogeno e questo è fondamentale per permettere alle tecnologie  emergenti delle energie rinnovabili la produzione di idrogeno.

Sono molte le sfide provenienti dall'adozione diffusa di elettrolizzatori ad acqua, per esempio: l'alto consumo energetico, la durata limitata e il costo elevato. Inoltre, il fatto di dover utilizzare metalli preziosi e molto costosi come il platino e l'iridio ne limita la diffusione su larga scala. Proprio per questo si è reso necessario sviluppare catalizzatori realizzati con materiali facilmente reperibili, abbondanti sulla superficie terrestre: per rendere reversibile elettrolisi dell'acqua e avere la generazione di idrogeno da fonti rinnovabili a prezzi accessibili – e, con ciò, la possibilità, per esempio, di auto elettriche che funzionano ad acqua.

Il gruppo di ricerca in questione, per superare le limitazioni degli attuali materiali usati, ha sintetizzato una serie catalizzatori di Cobalto a base di Ossidi di Perovskite dove le proprietà dei materiali possono essere modificate con la sostituzione dello Stronzio nella struttura del catalizzatore. 

Grazie a misurazioni precise e studi sui parametri fondamentali, il team ha sviluppato un catalizzatore in grado di eseguire la reazione di elettrolisi dell'acqua circa venti volte meglio del precedente leader dei catalizzatori industriali – l'IRO 2 – ad un costo notevolmente inferiore.

I risultati della ricerca sono stati recentemente pubblicati sulla rivista Nature Communications.

Alcuni ricercatori del Cnr di Firenze hanno recentemente sviluppato un nuovo metodo per produrre idrogeno dall'alcol etilico, con un risparmio energetico del 60% rispetto all'elettrolisi con la sola acqua.