CNR: dall’alcol etilico idrogeno pulito

L’Iccom-Cnr di Firenze ha progettato un metodo per produrre idrogeno pulito a partire da alcol etilico e con l’impiego di elettrodi nanostrutturati. La ricerca è stata pubblicata su Nature Communications.

L’idrogeno sarebbe una fonte di energia pulita estremamente conveniente, se non fosse che i metodi per estrarlo erano stati fino ad oggi dispendiosi, inquinanti o pericolosi. La ricerca condotta Francesco Vizza del CNR di Firenze, promette invece di produrre idrogeno a partire dall’alcol etilico e con un risparmio energetico de 60% rispetto all’elettrolisi con l’acqua.

“Comunemente l’idrogeno si ottiene dal metano, un metodo che produce CO2 e quindi inquina”, spiega Vizza. “Un’alternativa pulita è quella dell’elettrolisi dell’acqua, processo che implica la scomposizione dell’acqua in ossigeno e idrogeno ‘a zero emissioni’, ma ha un elevato consumo energetico e, quando prodotto in alta pressione, presenta problemi di sicurezza poiché il mescolamento dei due elementi può generare miscele esplosive. La novità del nostro studio è che abbiamo messo a punto un elettrolizzatore in grado di produrre idrogeno, ma non ossigeno, a partire da soluzioni acquose da alcoli rinnovabili (etanolo, glicerolo o altri alcoli superiori estratti da biomasse), ottenendo un risparmio energetico del 60% rispetto all’elettrolisi dell’acqua.

“Come era noto”, continua Vizza, “per rompere l’acqua in presenza di alcoli serve meno energia rispetto a quella necessaria quando c’è solo acqua, ma nessuno prima del nostro gruppo aveva pensato di sfruttare queste caratteristiche degli alcoli rinnovabili per la produzione di idrogeno”.

Il risultato è stato ottenuto grazie all’impiego di elettrodi nanostrutturati impiegati in una cella elettrolitica di nuova generazione.
Come spiega Vizza, “si tratta di elettrocatalizzatori anodici costituiti da nanoparticelle di palladio, depositati su architetture tridimensionali di nano-tubi di titanio, grazie ai quali è possibile realizzare elettrolizzatori per produrre idrogeno da soluzioni acquose di alcoli derivati da biomasse, consumando 18,5 kWh per la produzione di 1 kg di idrogeno, rispetto a 45 KWh per 1 kg di idrogeno prodotto da sola acqua, un grande guadagno energetico ed economico. Il risultato supera abbondantemente le raccomandazioni del Doe, il Dipartimento di energia statunitense che, entro il 2020, ha fissato un limite di 43 KWh di consumo di energia elettrica per kg di idrogeno prodotto”.

Il metodo potrebbe essere utilizzato per produrre energia a basso costo, senza impatto ambientale, con generatori sia fissi che mobili, ha spiegato ancora il ricercatore.
Inoltre l’operazione potrebbe produrre “composti ad alto valore aggiunto, utili nell’industria cosmetica e tessile (derivati del glicerolo e del glicole etilenico), alimentare (acetato da bioetanolo) e nella produzione di plastiche biodegradabili (acido lattico da propandiolo), attualmente ottenuti solo mediante costosi ed inquinanti processi industriali”-

La ricerca è stata finanziata dal progetto europeo Decore e dal progetto Hydrolab2 dell’Ente Cassa di Risparmio di Firenze, le cui due unità di ricerca sono coordinate rispettivamente da Alessandro Lavacchi e Francesco Vizza.