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L’idrogeno sarà l'energia del futuro

Una nuova scoperta potrebbe rivoluzionare la produzione energetica e la nostra vita

Gio 28 Lug 2016 | di Caroline Susan Payne | Attualità
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L’economia dell'idrogeno come fonte energetica rinnovabile e pulita potrebbe finalmente diventare una realtà, grazie ad una recente scoperta. Questo elemento, infatti, essendo quello più presente nell’universo, è di fatto il “combustibile” che alimenta il Sole e tutte le stelle del firmamento. Finora però non è stato possibile produrlo in modo facile ed economico per le nostre utilizzazioni quotidiane. Per tale motivo gli scienziati di tutto il mondo stanno cercando il modo per renderlo economicamente competitivo con i combustibili fossili (petrolio, gas e carbone), oltre che con le fonti rinnovabili. 

SOLE E METALLI 
Stando alla scoperta messa a punto dal Los Alamos National Laboratory (USA), sembrerebbe ora possibile ottenere idrogeno a buon mercato, in modo stabile ed efficiente, direttamente dall'acqua. Bastano il sole e una cella elettrochimica composta da due metalli: il nichel e il vanadio. 
Al cuore della scoperta c’è l’idrazina: una sostanza naturale (molto tossica per la verità) finora poco conosciuta. Questa sostanza ha la caratteristica di essere molto esplosiva: è in grado di decomporsi in pochi millisecondi, liberando grandi quantità di azoto e idrogeno. Infatti, viene utilizzata come propellente per i razzi, i satelliti e le navicelle lanciate nello Spazio. 
È l'idrazina a causare le grandi nuvole bianche in fase di decollo, ma è anche la sostanza che gonfia gli airbag delle nostre macchine in caso di incidente. Gli unici organismi al mondo in grado di produrla sono un particolare gruppo di batteri che vivono soprattutto negli oceani, dove ne regolano il ciclo dell’azoto. 

LA NUOVA TECNICA SORPASSA IL NUCLEARE
L’idrazina però ha anche la caratteristica di essere un potente riducente chimico, che permette di cedere gli elettroni da una sostanza ad un’altra. Innesca in sostanza un fenomeno simile a quello delle tradizionali batterie: il movimento di elettroni produce energia. È questa la proprietà alla base della nuova tecnica messa a punto dagli scienziati americani, che permette, grazie ai due catalizzatori formati da nichel e vanadio, di ottenere idrogeno direttamente dall’acqua. 
Questa scoperta comunque è molto importante, perché si va ad aggiungere ad  altre che permettono di allontanare sempre di più lo spettro del ritorno all’energia nucleare con la scusa di produrre proprio l’idrogeno. 
Da alcuni anni infatti, soprattutto negli Stati Uniti, sono stati realizzati dei reattori atomici sperimentali in grado di produrre contemporaneamente, ma anche alternativamente, elettricità e idrogeno con la tecnica dell’elettrolisi ad alte temperature (tra gli 850 e i mille gradi centrigradi). Finora tale tecnologia non ha avuto ricadute industriali, perché non sono stati sviluppati ancora i materiali adatti a resistere a tali temperature. L’azienda americana che sta sperimentando questa tecnologia per conto del governo americano ha comunque calcolato che potrebbe produrre in questo modo al costo 1,5 euro per chilo di idrogeno, che equivale a 3,8 litri di benzina. 
Un sistema che darebbe tanta energia a basso costo, ma lascerebbe di nuovo in mano a pochi decisori finali il controllo e il prezzo dell’energia a livello mondiale, oltre a mantenere in piedi il paravento dell’energia nucleare “civile”, dietro il quale si cela l’energia nucleare per scopi militari. 
 



Idrogeno made in Italy

A Cala Corvino, nel Comune di Monopoli (in provincia di Bari) da alcuni anni esiste la cosiddetta Università dell’Idrogeno, diretta dal fisico Nicola Conenna. L’iniziativa fa riferimento alla filosofia del celebre economista americano Jeremy Rifkin, fautore della cosiddetta “Economia all’Idrogeno”. 
Presso questa struttura è stato messo a punto un impianto, per la produzione di idrogeno direttamente dall’acqua, utilizzando pannelli fotovoltaici: un vero e proprio distributore di combustibile. 
Lo scorso anno questa Università ha aperto una propria sede anche a Berlino, la capitale della Germania.

 


 

Pannelli solari e batterie più efficienti 

I ricercatori della Stanford University, Inghilterra, hanno realizzato due nuove tecnologie che promettono di rivoluzionare l’industria dei carburanti e lo stoccaggio dell’energia. Una consiste in un metodo per produrre idrogeno sfruttando la luce naturale: si tratta di una innovativa cella solare rivestita con vanadato di bismuto (metallo), che non si corrode quando viene esposta all’ossigeno. Al suo interno, coni microscopici (nanotecnologici) catturano l'energia solare che alimenta un elettrodo immerso nell’acqua, il quale genera una corrente elettrica capace di separare l’idrogeno e l’ossigeno senza emissioni di CO2, come avviene invece in altri processi produttivi che sfruttano il gas naturale. Il vanadato di bismuto è un materiale più economico dell’iridio e di altri materiali preziosi utilizzati per rivestire la cella solare al silicio per impedirne la corrosione. La seconda innovazione consiste in un nuovo design per le batterie ricaricabili allo zinco e al nichel, che faciliterà lo stoccaggio a basso costo dell’energia solare ed eolica. I ricercatori inglesi hanno superato il problema dei dendriti, minuscole fibre che si accumulano sull’elettrodo di zinco e raggiungono l’elettrodo in nichel, causando cortocircuiti. Hanno risolto separando i due elettrodi con un isolatore in plastica e circondando gli angoli dell’elettrodo in zinco con un isolatore in carbonio. Il design è molto semplice e potrà essere applicato a diversi tipi di batterie in metallo.


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