Galileo Giornale di scienza e problemi globali

Con il nikel, l'idrogeno costa meno

Se in un futuro non più remoto guideremo macchine con motori a idrogeno o ascolteremo radio alimentate con celle a combustibile, forse sarà anche merito di Alan Le Goff e dei ricercatori del Commissariato per l’Energia Atomica di Parigi. Gli studiosi francesi, infatti, hanno trovato il modo di abbassare il costo di produzione dell’idrogeno a partire dalle molecole d’acqua: fabbricare i catalizzatori necessari alla generazione del gas utilizzando nikel al posto del prezioso platino.

Per scindere molecole d’acqua in ossigeno e idrogeno vengono comunemente usati gli  elettrolizzatori, che spesso sono alimentati con energia solare o eolica, così da essere totalmente “green”. Nelle celle a combustibile, poi, avviene il processo contrario: l’idrogeno si combina nuovamente con l’ossigeno in un processo che genera elettricità. Sia negli elettrolizzatori sia nelle celle a combustibile, le reazioni chimiche sono favorite da catalizzatori metallici, il più diffuso dei quali è il platino, costoso e poco reperibile.

Secondo quanto Le Goff riporta su Science però, esistono dei degni sostituti di questo elemento nobile. I ricercatori li hanno costruiti applicando il nikel su dischetti di nanotubi di carbonio. Il metallo, che favorisce la scissione delle molecole d’acqua (promuovendo la conversione reciproca degli ioni idrogeno in idrogeno molecolare), possiede la stessa reattività chimica del platino ma è molto più abbondante e costa circa il 20 per cento in meno. Per costruire i nuovi catalizzatori, i ricercatori ammettono di aver “copiato” il mondo naturale, ispirandosi al funzionamento delle idrogenasi - una famiglia di enzimi responsabile del metabolismo dell’idrogeno nelle alghe e nei batteri.

Esistono dei “però”. La rigenerazione dei catalizzatori di nikel è infatti molto più lenta di quella degli elettrodi al platino, forse a causa dei forti legami tra il metallo e il carbonio. Inoltre, la densità di corrente ricavata dalle celle a combustibile che utilizzano nikel è più bassa di quella dei dispositivi al platino.  (m.s.)

Riferimento: DOI: 10.1126/science.1179773

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