Idrogeno. Una vernice solare per produrlo a partire dall’umidità

Ricercatori australiani hanno sviluppato una vernice solare che può trasformare l’acqua contenuta nell’aria in idrogeno. E alimentare poi batterie e fuel cell. Ma restano dei dubbi.

Trasformare l’umidità dell’aria in idrogeno. E questo solo grazie all’energia del sole e ad una vernice solare. È quanto hanno sviluppato alcuni ricercatori del Royal Melbourne Institute of Technology (Rmit) che avrebbero realizzato un nuovo materiale, a base di solfuri di molibdeno, in grado di agire come semiconduttore e catalizzare la suddivisione degli atomi di acqua in idrogeno e ossigeno.

vernice solare
I due autori della ricerca. A sinistra il professor Kourosh Kalantar-zadeh. A destra il Dr. Torben Daeneke.

“La vernice – scrive l’Rmit in un comunicato – contiene un composto di nuova concezione che agisce come il gel di silice, utilizzato nelle bustine per assorbire l’umidità e mantenere freschi e asciutti il cibo, i medicinali e l’elettronica”. In questo caso però l’acqua contenuta naturalmente nell’aria non verrebbe assorbita, ma scomposta nei suoi elementi. “Abbiamo scoperto che la miscelazione del composto con le particelle di ossido di titanio porta ad una vernice che assorbe la luce del sole e produce combustibile a idrogeno dall’energia solare e dall’umidità”, dichiara il dottor Torren Daeneke, ricercatore di RMIT, nella nota del centro di ricerca. “L’ossido di titanio è il pigmento bianco che è già usato comunemente nelle vernici, il che significa che la semplice aggiunta del nuovo materiale può convertire un muro di mattoni in un immobile per la stoccaggio di energia e la produzione di combustibili puliti”.

Come funziona la vernice solare per produrre idrogeno

La ricerca “Surface Water Dependent Properties of Sulfur-Rich Molybdenum Sulfides: Electrolyteless Gas Phase Water Splitting”, pubblicata su ACS Nano, rivista scientifica dell’American Chemical Society, mostra come le caratteristiche igroscopiche dei solfuri di molibdeno, potrebbero essere impiegate per la realizzazione di un inchiostro che potrebbe rivestire substrati isolanti come il vetro, e contribuire alla catalisi dell’idrogeno e dell’ossigeno a partire dal vapore acqueo. L’idea alla base è quella di sviluppare un combustibile solare, rinnovabile e a zero emissioni.

vernice solare
Per arrivare sul mercato, la vernice solare dovrà essere perfezionata, in particolare il sistema per stoccare l’idrogeno prodotto.

Vernice solare, i dubbi e le risposte dei ricercatori

Certo, l’idea potrebbe anche funzionare. Ma alcuni dubbi sull’effettiva funzionalità del processo rimangono. Primo tra tutti come si potrebbe “catturare” e stoccare l’idrogeno prodotto. “Raccogliere l’idrogeno sarà la sfida maggiore“, spiega il dottor Torben Daeneke, raggiunto via mail. “Abbiamo alcune idee a riguardo, tuttavia c’è ancora molto lavoro da fare. A questo punto stiamo pensando a captare il flusso attraverso un reattore completamente incapsulato o a delle membrane in grado di assorbirlo. Capire quale approccio sarà il più adatto è la parte del lavoro più complicata”.

L’H2 è un gas incolore ed inodore, non percepibile dai sensi umani, e classificato come “estremamente infiammabile” dalla normativa sulle sostanze pericolose. Potrebbe essere dunque pericoloso?L’idrogeno nell’aria a concentrazione inferiore al 5 per cento non è infiammabile ed è sicuro. Non crediamo che le concentrazioni del gas in un flusso attraverso il reattore possano raggiungere livelli elevati”, spiega Daeneke.Dopo aver separato l’ossigeno e compresso il gas, il carburante non sarà diverso da quello naturale che viene utilizzato in modo sicuro in tutto il mondo”.

Resta un’altra questione. La reazione che avviene producendo idrogeno (H2) e ossigeno molecolare (O2), potrebbe andare ad interferire con la produzione di NOx nell’atmosfera (ossidi di azoto pericolosi per la salute)? “L’O2 prodotto non è sufficiente ad aumentare significativamente il livello di ossigeno nell’atmosfera (~ 21 per cento). Gli NOx si formano a temperature molto alte (1000 ° C o superiori). Il nostro sistema non raggiunge mai temperature superiori ai 60°C”, conclude il ricercatore australiano.

Non resta che attendere gli sviluppi della ricerca, evidentemente ancora agli inizi. In un futuro non troppo lontano la vernice solare potrebbe anche funzionare.

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