Energia pulita: idrogeno in quantità grazie all’acqua di mare e al Sole

Idrogeno, una fonte d’energia pulita che rilascia come residuo acqua e non gas serra quali il biossido di carbonio oppure altri elementi nocivi per l’ambiente e la salute. Il paradosso: mentre l’universo stesso è composto per il 90% di idrogeno, si tratta un elemento raro sulla Terra e va quindi prodotto.

Ciò è possibile tramite l’elettrolisi: ponendo due elettrodi attraversati da elettricità in acqua, gli ioni positivi dell’idrogeno sono attratti dal terminale negativo, il catodo, mentre gli ioni positivi dell’ossigeno si dirigono verso l’anodo, a carica negativa, scindendo l’acqua negli elementi che la compongono: idrogeno e ossigeno. Serve acqua distillata, poiché il cloruro di sodio viene anch’esso attratto dall’anodo, velocemente consumato dalla corrosione: tale sistema resterebbe operativo per sole dodici ore e sopporterebbe correnti elettriche di bassa intensità, rallentando il processo di produzione.
Ottenere acqua purificata è un procedimento lento e dispendioso che richiede a sua volta energia, impraticabile su larga scala.

I ricercatori della Stanford University hanno ora messo a punto un sistema molto più pratico ed efficiente: in un prototipo, uno strato d’idrossido di ferro-nichel ricopre l’anodo, garantendo una produzione continua (per oltre mille ore) tramite acqua di mare e il ricorso a tensioni elettriche dieci volte più elevate, ricavando una quantità di idrogeno assai maggiore in tempi sensibilmente inferiori. Tutto questo grazie a elettricità prodotta tramite celle fotovoltaiche.

La tecnologia più promettente sugli autoveicoli non consiste nell’alimentazione diretta del motore tramite il gas ma un procedimento inverso all’elettrolisi: la produzione di elettricità tramite la combinazione di idrogeno e ossigeno. Le cosiddette Fuel Cell, tornate recentemente in auge dopo un periodo in cui l’idea sembrava ormai quasi abbandonata. Si tratta di veicoli elettrici a tutti gli effetti, che autoproducono l’energia necessaria ad alimentare i motori.

Non solo automobili: la maggior disponibilità di spazio a bordo rende promettente questa tecnologia anche sui treni, magari in sostituzione delle vetture diesel-elettriche (in uso sulle linee non elettrificate).

Sebbene l’idrogeno sia, contrariamente a diffusi stereotipi, meno pericoloso della benzina, l’approvvigionamento non è l’unico fattore a rallentare l’adozione di mezzi di trasporto che sfruttino questo combustibile: per lo stoccaggio e la distribuzione servono condutture o cisterne in grado di sopportare alte pressioni, dell’ordine dei 700-1000 bar (se si comprime il gas), oppure temperature molto basse, -253° (se l’idrogeno viene reso liquido). Si tratta di procedure necessarie, poiché per contenere l’idrogeno nella sua concentrazione naturale servirebbero serbatoi mille volte più grandi di quelli necessari per la benzina, a parità di produzione di energia.

In Giappone le stazioni di ricarica per i veicoli a idrogeno sono ampiamente diffuse; molto meno in Europa, anche se il vecchio continente ha aggiornato le leggi in materia per facilitare la creazione di una rete di distribuzione.
Eccettuata l’Italia, che mantiene normative inadeguate: nel nostro Paese esiste a tutt’oggi un solo distributore.

Per l’utilizzo in questo ambito sarà forse necessario ridisegnare veicoli e infrastrutture, ma intanto la ricerca continua con risultati concreti, come dimostra il traguardo raggiunto dalla Stanford University.

Di Corrado Festa Bianchet

 

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