Dall’acqua all’idrogeno e viceversa. Usando la fotolisi, quindi soltanto la luce solare.
Basta lasciare che il sole illumini dell’acqua per ricavarne idrogeno e ossigeno purissimi, pronti per essere utilizzati nel settore dell’energia (l’idrogeno) e nel settore dell’industria e della sanità (l’ossigeno).
Un ciclo teoricamente perfetto e possibile, che sconta però di norma naturali inefficienze, a partire dalla fase in cui si divide la molecola di H2O in idrogeno e ossigeno.
Dalla luce all’idrogeno
Un team di ricerca giapponese ha pubblicato sull’autorevole rivista Nature un articolo in cui dimostra di essere riuscito a trovare il modo per far avvenire la fotolisi, cioè la reazione che utilizzando la luce solare arriva a dividere, partendo da acqua, l’idrogeno dall’ossigeno, in modo estremamente efficiente e industrialmente replicabile.
Quasi 100% di efficienza quantica
Il gruppo di lavoro comprende l’università di Shinsu, l’università di Yamaguchi e l’università di Tokyo insieme all’AIST (National Institute Science and Technology, una specie di CNR giapponese) condotto da Takashi Hisatomi e Kazunari Domen.
Il team afferma di aver trovato la struttura appropriata per scindere l’acqua con un’efficenza quantica altissima, pari quasi al 100%.
I risultati su Nature
I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature. La struttura del fotocatalizzatore, l’elemento chive che permette di arrivare a una fotolisi dell’acqua così avanzata, comprende un semiconduttore al SrTiO3 drogato con alluminio e caricato con un co-catalizzatore di evoluzione dell’idrogeno Rh/Cr2O3 e co-catalizzatore di evoluzione dell’ossigeno CoOOH.
Una sorta di cella solare che produce idrogeno e ossigeno a partire dall’acqua. E lo fa con il rendimento quantico “quasi uno” anche nell’esperienza di laboratorio.
Tecnologia scalabile
I ricercatori, oltre ad aver provato la sostenibilità chimico-fisica della reazione, sostengono che questo tipo di struttura può essere riprodotto su diversa scala.
Dunque può essere applicato anche su larga scala contribuendo a rendere il ciclo del vettore idrogeno più efficiente e a ridurre i costi di produzione dell’idrogeno verde, cioè ricavato utilizzando energia solare e senza emissioni.
Nedo e il Giappone
Lo studio è stato finanziato dal NEDO (New Energy and Industrial Technology Development Organization), agenzia giapponese di ricerca a sviluppo fondata nel 1974 come Sunshine Project.
I suoi campi di azione sono molto ampi e vanno dall’energia, ia sistemi meccanici, fino ai nuovi materiali e alle nanotecnologie.
Idrogeno strategico
Il NEDO ha uffici in tutto il mondo, anche in Europa, a Parigi. Il suo motto è “Contribuire alla società accelerando l’innovazione e acquisendo risultati in modo puntuale”.
Il Giappone punta a ridurre il costo dell’idrogeno dagli attuali a 10 dollari/kg fino circa a 3 dollari/kg pentroer il 2030 e 2 dollari/kg entro il 2050.
Nel 2020 sono stati prodotte 4mila tonnellate d’ idrogeno e si punta alle 300mila nel 2030 e a 5-10 milioni di tonnellate nel 2050.
