Combustibile a idrogeno da acqua e luce solare

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9 Maggio

Un nuovo dispositivo intelligente per produrre combustibile a idrogeno usando acqua e luce solare: si tratta di un prototipo, ma i ricercatori sono ottimisti sulla sua facile scalabilità.

Ricercatori dell’Università di Rice hanno usato un dispositivo efficiente e a basso costo per la produzione di idrogeno solare. Si sono rivolti all’ultima promessa del settore fotovoltaico: le perovskiti, ossidi artificiali la cui struttura cristallina imita quella del minerale naturale. Nel dettaglio, il sistema è composto da due elettrodi catalitici con altrettante celle solari in perovskite collegate in serie.

La novità, in questo caso, è l’aver integrato fotovoltaico ed elettrodi in un unico dispositivo compatto che può essere immerso in acqua.

I ricercatori hanno messo insieme uno strato di perovskiti con elettrodi catalitici a base di fosfuro di cobalto (CoP), in un singolo modulo. Una volta in acqua e illuminato, il modulo produce elettricità grazie alle celle e la corrente fluisce verso gli elettrodi. Qui avviene l’elettrolisi delle molecole d’acqua producendo idrogeno e ossigeno. Nel complesso, la reazione completa, dalla luce solare all’idrogeno, vanta un’efficienza del 6,7%.

È sicuramente troppo presto per pensare di convertire le nostre auto in quelle che speriamo siano quelle del nostro prossimo futuro a zero emissioni con celle a combustibile a idrogeno, ma i ricercatori affermano che dovrebbe essere relativamente facile scalare la tecnologia per un uso più ampio.

Il dispositivo è simile a una foglia artificiale Quello che abbiamo è un modulo integrato che trasforma la luce solare in elettricità che guida una reazione elettrochimica.

afferma lo scienziato dei materiali Jun Lou, della Rice University in Texas.

Proteggendo la cella solare, il polimero lascia passare anche la luce solare e funge da isolante tra le celle e gli elettrodi. Miglioramenti di questo incapsulamento e dell’efficienza della cella solare saranno possibili con ulteriori ricerche.

Con una progettazione intelligente del sistema, si potrebbe potenzialmente creare un ciclo autosufficiente

afferma Lou che aggiunge:

Anche quando non c’è la luce del sole, si potrebbe usare l’energia immagazzinata sotto forma di combustibile chimico, mettere l’idrogeno e l’ossigeno in serbatoi separati e incorporare un altro modulo come una cella a combustibile per trasformarli in elettricità.

C’è ancora molto lavoro da fare, ma il nuovo dispositivo risolve due dei problemi principali:

  1. l’impermeabilizzazione della perovskite
  2. l’abbattimento del costo di produzione grazie all’utilizzo di carbonio invece del platino per costruire le celle.

 

 

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sabato 9 maggio 2020 - 14:25
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