Idrogeno dall’energia solare? Possibile, grazie alla ruggine.

Fonte: Gaianews.it

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Gli scienziati della EPFL, École Polytechnique Fédérale de Lausanne, stanno studiando un modo per stoccare l’energia rinnovabile in un modo ecologico ed economico a partire da idrogeno, luce del sole, acqua e ruggine.
Uno dei problemi gestionali più importanti delle energie rinnovabili è che non è possibile conservarle e stoccarle. Un nuovo metodo proposto dai ricercatori svizzeri propone di convertire l’energia in idrogeno che è più facilmente stoccabile e non produce carbonio. L’operazione avviene con acqua e ossido di ferro, ossia la comune ruggine. L’articolo, pubblicato su Nature Photonics, spiega che il dispositivo è ancora in fase sperimentale, ma che i ricercatori si sono impegnati ad utilizzare metodi e materiali poco costosi, proprio per trovare una soluzione economicamente sostenibile. Infatti erano già state portate avanti ricerche per la creazione di idrogeno, ad esempio dall’acqua, da altri colleghi svizzeri. Anche se il prototipo era funzionante i costi erano davvero eccessivi, mettendo di fatto un limite all’utilizzo finale del prototipo e alla sua riproducibilità.
Così gli scienziati si sono posti un limite fin dall’inizio: utilizzare solo materiali e tecniche a prezzi accessibili. Non è stato un compito facile, ma ci sono riusciti. “Il materiale più costoso nel nostro dispositivo è la lastra di vetro”, spiega Sivula. L’efficienza è ancora bassa – tra l’1,4% e il 3,6%, a seconda del prototipo utilizzato. Ma la tecnologia ha un grande potenziale secondo i ricercatori.
“Con il nostro prototipo meno costoso a base di ossido di ferro, speriamo di essere in grado di raggiungere efficienze del 10% in pochi anni, per meno di $ 80 per metro quadrato. A quel prezzo, saremo competitivi con i metodi tradizionali di produzione di idrogeno .”
Il vero protagonista del prototipo è l’ossido di ferro. “E ‘un materiale stabile e abbondante e non c’è modo che arruginisca ulteriormente, ma è uno dei peggiori semiconduttori disponibili,” ammette Sivula.
Ecco perché l’ossido di ferro utilizzato dal team è un po’ più sviluppato di quello che ci si trova su un vecchio chiodo. Naturalmente però, le procedure che modificano l’ossido di ferro sono comunque semplici da applicare. “Avevamo bisogno di sviluppare metodi di preparazione semplici, come quelli in cui si può solo immergere o dipingere il materiale.”
La seconda parte del dispositivo è composto da un colorante e biossido di titanio – gli ingredienti base di un colorante-sensibilizzante la cella solare. Questo secondo strato permette che gli elettroni si trasferiscano dall’ ossido di ferro con energia sufficiente per estrarre idrogeno dall’acqua.
I risultati presentati rappresentano un importante passo avanti in termini di prestazioni nello studio dell’ossido di ferro. Sivula prevede che la tecnologia possa essere in grado di raggiungere un rendimento del 16%, pur mantenendo un basso costo, che è, dopo tutto, l’attrattiva di questo approccio, che permette di immagazzinare l’energia solare a buon mercato. Il sistema sviluppato al Politecnico di Losanna potrebbe aumentare notevolmente il potenziale dell’ energia solare, candidandola a fonte rinnovabile importante per il futuro.