È uno dei sogni più ambiziosi dell’umanità: creare un carburante dall’acqua. Che sia quindi pulito, molto più economico di quelli attuali, sicuro. Un sogno che spesso però si è infranto contro le leggi della fisica. Una nuova ricerca apre un nuovo spiraglio per una possibile auto ad acqua. Anche se forse sarebbe più esatto dire a idrogeno, ricavato a sua volta dall’acqua.
Tutto sta infatti nello scindere i legami atomici tra ossigeno e idrogeno presenti nell’acqua, in maniera sostenibile, veloce ed economica. Vediamo come i ricercatori dell’Illinois hanno provato a risolvere questo problema.
Auto ad acqua? Si può, scindendo l’idrogeno
Angewandte Chemie ha pubblicato una ricerca che potrebbe aprire la strada a una sorta di auto ad acqua. Per riuscirci, alcuni studiosi della University of Illinois hanno realizzato in laboratorio un materiale per applicazioni elettrocatalitiche. Cosa vuol dire? L’elettrocatalisi è l’impiego di particolari materiali o sostanze che velocizzano un processo elettrochimico.
Combinando insieme alcuni metalli con dell’acido perclorico, i ricercatori statunitensi sono riusciti a scindere velocemente le molecole dell’acqua in ossigeno e idrogeno, elementi costitutivi del liquido.
In questo modo, i ricercatori sperano di ottenere idrogeno in maniera più sostenibile. Finora il processo era significativamente più costoso, allontanando potenziali applicazioni economiche concrete.
Il catalizzatore ideato dai ricercatori, invece, elimina molti degli ostacoli finora individuati alla creazione di una sorta di auto ad acqua:
- I materiali utilizzati nella reazione chimica sono abbondanti
- L’idrogeno ottenuto è abbastanza stabile in condizioni acide
- Il processo è efficiente
Approfondiamo il procedimento chimico ideato grazie alle parole degli stessi ricercatori.
Due metalli al posto di uno
«Molti lavori precedenti al nostro – spiega Hong Yang, uno degli autori dello studio – hanno lavorarto con degli elettrocatalizzatori formati da soli due elementi: un metallo e ossigeno. Di recente, abbiamo scoperto che se il composto ha invece due metalli – ittrio e rutenio – e l’ossigeno, incrementa il tasso di separazione delle molecole dell’acqua».
Finora in pratica il sogno di ricavare un carburante dall’acqua era bloccato da alcuni fattori. In alcuni casi, per separare ossigeno e idrogeno, si usava solo ossido di iridio. In altri ossido di rutenio. Il primo elemento portava a una reazione chimica più controllata rispetto al secondo. Peccato che l’iridio sia uno degli elementi meno abbondanti sulla terra. Da qui la necessità di trovare alternative per alimentare un’eventuale auto ad acqua.
I ricercatori hanno quindi provato diverse soluzioni. Finché non hanno scoperto che utilizzando l’acido perclorico come catalizzatore, sottoponendo a un certo calore la mistura, il rutenato di ittrio cambia la propria natura fisica.
Jaemin Kim, principale autore dello studio, spiega:
«Il materiale è diventato più poroso, con una nuova struttura cristallina. Molto diversa da tutti i catalizzatori solidi visti finora».
Questo nuovo materiale aiuta a separare le molecole dell’acqua a un tasso maggiore rispetto agli standard industriali attuali.
L’auto ad acqua è ancora un sogno?
Ovviamente si tratta di esperimenti eseguiti su piccola scala. Tutto il lavoro dovrà essere testato e riportato in grandi quantità prima di poter parlare di acqua come carburante. È sicuramente un primo tassello, però.
Il gruppo di ricerca ora ha intenzione di sviluppare un dispositivo più grande, per testare ancora il loro catalizzatore, migliorando sostanzialmente la stabilità in ambiente acido dell’elettrodo poroso da loro creato.
«La stabilità degli elettrodi in ambiente acido – spiega Yang – sarà sempre un problema. Pensiamo però di poter ideare qualcosa di nuovo e diverso, se comparato ai precedenti lavori in questo settore. Ricerche come la nostra avranno un impatto importante per la generazione dell’idrogeno e per la creazione di energia sostenibile in futuro».
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