La rivista Cell Reports Physical Science pubblica la scoperta di un nuovo metodo catalitico per la produzione di idrogeno verde a basso costo messo a punto da un gruppo di ricerca composto dai tecnici di tre istituti del Cnr per comprendere l’evoluzione temporale su scala atomica di un nuovo catalizzatore a basso costo ed alta efficienza, chiamato NiGraf, per la produzione elettrolitica di idrogeno dall’acqua.
Guidato da Cinzia Giannini, dell’Istituto di cristallogragia del Cnr di Bari, Alessandro Lavacchi dell’Istituto dei composti organometallici del Cnr di Firenze e Mario Pagliaro dell’Istituto per lo studio dei materiali nanostrutturati del Cnr di Palermo, il gruppo di ricerca ha prima messo a punto un catalizzatore completamente nuovo, incapsulando la struttura dell’ossido di grafene all’interno – e non alla superficie – del reticolo cristallino di nanoparticelle a base di nickel. E poi ha sviluppato un nuovo metodo per studiare in condizioni operative, cioè all’interno di una cella elettrolitica, il comportamento della struttura del NiGraf a livello atomico utilizzando il fascio di raggi X ad alta intensità dell’acceleratore del Brookhaven National Laboratory, negli Stati Uniti.
Nel mondo, circa 60.000 delle 60 milioni di tonnellate di idrogeno prodotte ogni anno vengono ottenute scindendo l’acqua per via elettrolitica su elettrodi in cui il materiale catalitico è il nickel, un metallo abbondante e a basso costo. Quando l’elettricità impiegata nel processo è derivata da fonti rinnovabili come il sole, l’acqua e il vento, si ottiene l’idrogeno verde, che poi riconvertito in acqua nelle celle a combustibile idrogeno rende disponibile l’energia accumulata in modo programmabile.
Per questo l’elettrolisi a basso costo è considerata una delle tecnologie chiave della transizione energetica. Per abbassarne il costo, occorre fra l’altro sviluppare nuovi materiali catalitici più efficienti e durevoli che richiedano anche meno energia per compiere il processo.
«Entrambi i metodi per far interagire in modo vantaggioso la speciale struttura planare del grafene con il reticolo cristallino di nanoparticelle a base di nickel e per comprenderne l’evoluzione temporale su scala atomica – osservano Rocco Caliandro ed Enrico Berretti, primi autori dello studio – hanno valore generale per lo sviluppo dei nuovi elettrocalizzatori per la produzione di idrogeno dall’acqua».
Gli studi sono stati finanziati dal Pnrr nell’ambito della progettualità delle ricerche sull’idrogeno. «Questo risultato, reso possibile dalla collaborazione fra diversi Istituti del Cnr – concludono Giannini, Lavacchi e Pagliaro – dimostra ancora una volta come siano i grandi progetti nazionali a poter dare alla ricerca italiana la massa critica necessaria a realizzare grandi progressi scientifici e non semplice ricerca incrementale».
Per rimanere sempre aggiornati con le ultime notizie di “Dario d’Italia”, iscrivetevi al canale Telegram per non perdere i lanci e consultate i canali social della Testata.
Telegram
https://www.linkedin.com/company/diarioditalia
https://www.facebook.com/diarioditalia
© Riproduzione Riservata