Ricavare idrogeno a costo energetico zero? Basta un pizzico di alluminio
di Giulia Favetti pubblicata il 03 Settembre 2022, alle 08:01 nel canale Energie Rinnovabili
Un team di chimici di Santa Cruz ha perfezionato la reazione chimica che permette di ricavare idrogeno dall'acqua, anche sporca, senza usare la corrente elettrica
L'elettrolisi per ottenere idrogeno potrebbe venire rimpiazzata da un processo estremamente più economico, soprattutto con gli attuali rincari sul costo dell'energia elettrica, quello messo a punto da una squadra di chimici dell’UC Santa Cruz, in grado di generare idrogeno gassoso in condizioni ambientali, usando solo un pizzico di alluminio.
Il professor Scott Oliver dell’Università della California a Santa Cruz, all'indomani della scoperta, ha così commentato "Non abbiamo bisogno di alcun input energetico e l’idrogeno bolle all’impazzata. Non ho mai visto niente di simile".
In realtà qualcosa di simile lo si vedeva già negli anni '70, quando si scoprì la reattività dell’alluminio in acqua, in grado di formare idrogeno e idrossido di alluminio, e al contempo il suo punto debole. Il metallo infatti reagisce istantaneamente con l’aria acquistando un rivestimento di ossido di alluminio, che blocca ulteriori reazioni; sono state provate diverse strade per superare questa impasse, fra cui l'utilizzo del gallio (utilizzato recentemente anche per inverter di nuova generazione), un metallo raro con temperatura di fusione a 30°C in grado di rimuovere l’ossido, consentendo il contatto diretto dell’alluminio con l’acqua.
A fare da Stella Polare nella ricerca dell'UC Santa Cruz è stata un'intuizione di Isai Lopez, uno studente dell'Istituto, che ha permesso alla sperimentazione di arrivare ad un passo dal poter essere ripetuta nelle applicazioni pratiche. La ricetta perfetta per sintetizzare idrogeno gassoso dall'acqua senza consumare energia è formare un composto di alluminio e gallio in proporzione 1:3; in questo modo il gallio è in grado di dissolvere l'ossido superficiale e di dividere l'alluminio in nanoparticelle non più in grado di aggregarsi fra loro.
La reazione, oltre che non richiedere il consumo di energia, è anche estremamente prolifica "La reazione di scissione dell’acqua non richiede l’applicazione di un potenziale", spiegano i ricercatori sulla rivista ACS Nano Materials. "E funziona in condizioni ambientali e pH neutro per generare rapidamente 130 ml (5,4 mmol) di idrogeno per grammo di lega. È possibile utilizzare qualsiasi fonte d’acqua disponibile, comprese acque reflue, bevande commerciali o persino acqua salata, senza generazione di gas cloro […] Inoltre, il gallio rimane intatto, consentendone la raccolta e il riutilizzo a tempo indeterminato".
Al momento lo scoperta è al vaglio della riproducibilità su larga scala, mentre l'Università ha depositato una domanda di brevetto.
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26 Commenti
Gli autori dei commenti, e non la redazione, sono responsabili dei contenuti da loro inseriti - infoChe idioti all UC Santa Cruz
Non sanno che l'alluminio esiste in forma metallica grazie ai anodi in grafite che si consumano (producendo CO2) nelle vasche dove viene prodotto per elettrolisi (con grande dispendio di energia)??Con questi scenziati sempre piu' idioti direi che siamo proprio messi bene......
Alla fine della fiera, anche costasse più energia di quanta se ne ottiene poi in termini di potere calorifico dell'idrogeno, può comunque avere applicazione dove la densità energetica fa la differenza. Vale a dire: questo permette di non portarsi appresso centinaia di chili di batterie? O tonnellate nel caso di un tir o di un aereo elettrico? Se sì, e se ciò permette di ottenere un sistema motopropulsivo più pulito di quello a combustibile fossile e nel contempo più leggero di quello a batteria, allora può avere senso eccome, anche se l'efficienza energetica di tutta la trasformazione fosse inferiore a ciò che vincola all'uso della batteria.
Con questi scenziati sempre piu' idioti direi che siamo proprio messi bene......
Si può usare alluminio riciclato
Sì ma da quanto scritto recuperi il Gallio non l'alluminio che quindi parrebbe consumato nella reazione (del resto per separare l'idrogeno dall'ossigeno senza usare energia elettrica dovrai usare altri tipi di energia).
L'alluminio riciclato si usa per produrne altro da usare in tutti i campi, se lo consumi così in qualche modo dovrai produrne altro...
L'alluminio riciclato si usa per produrne altro da usare in tutti i campi, se lo consumi così in qualche modo dovrai produrne altro...
Mi fanno ridere questi interventi critici basati sulla conoscenza nulla dell'argomento trattato. Anche io non ne so nulla, ma é facile pensare a diverse economie di scala nelle varie reazioni. Ottenere idrogeno con altri sistemi é molto difficile.
Mentre penso che mettere l'ossido di alluminio in grandi quantitá e portandolo al punto di fusione sia facile ottenere alluminio puro.
Un forno ben isolato é sicuramente in grado di farti "risparmiare" energia.
Alla fine della fiera non devi ottenere una reazione a pareggio energetico, devi ottenere idrogeno gassoso a basso costo per utilizzi che altrimenti non ti potresti permettere.
In seconda battuta, puoi usare fonti rinnovabili per fondere l'alluminio.
Le ossrevazioni critiche hanno un loro senso perché per produrre alluminio così come il rame ad esempio, servono processi come l'elettrolisi, cioè si parte da sali del metallo disciolti in acqua, si mettono elettrodi all'interno della soluzione e il metallo vi si deposita sopra. Trovate tanti video anche su YouTube perché è un processo che si può fare in casa con una pila e ad esempio verde rame.
Se volete produrre idrogeno in casa prendete dell'alluminio, ci mettete acido muriatico o anche dell' aceto e vedrete delle bollicine di idrogeno. Il problema sta nel fatto che l'alluminio passa da stato metallico a sale, e l'unico modo per rigenerarlo è utilizzare elettricità come detto in precedenza. Infatti non rimane alluminio metallico che basta rifonderlo. È ovvio che questo, come le auto elettriche adesso, può essere una suIone momentanea. Se l'elettricità la produco con carbone e alimento auto elettrica avrò più inquinamento vicino alla centrale termoelettrica e meno nelle città (con tutti i suoi vantaggi di salute, anche se poi l'aria si muove e siamo punto e a capo). È ovvio che se avessimo abbondanza di energia prodotta da rinnovabili anche questa sarebbe una soluzione in quanto puoi generare idrogeno a partire da acqua, ad esempio facendone il pieno e ogni tanto cambiando il catalizzatore ad alluminio, che tanto lo rigenererai con fonti rinnovabili. Insomma, non è una rivoluzione ma potrebbe esserlo in futuro.
Le ossrevazioni critiche hanno un loro senso perché per produrre alluminio così come il rame ad esempio, servono processi come l'elettrolisi, cioè si parte da sali del metallo disciolti in acqua, si mettono elettrodi all'interno della soluzione e il metallo vi si deposita sopra. Trovate tanti video anche su YouTube perché è un processo che si può fare in casa con una pila e ad esempio verde rame.
Se volete produrre idrogeno in casa prendete dell'alluminio, ci mettete acido muriatico o anche dell' aceto e vedrete delle bollicine di idrogeno. Il problema sta nel fatto che l'alluminio passa da stato metallico a sale, e l'unico modo per rigenerarlo è utilizzare elettricità come detto in precedenza. Infatti non rimane alluminio metallico che basta rifonderlo. È ovvio che questo, come le auto elettriche adesso, può essere una suIone momentanea. Se l'elettricità la produco con carbone e alimento auto elettrica avrò più inquinamento vicino alla centrale termoelettrica e meno nelle città (con tutti i suoi vantaggi di salute, anche se poi l'aria si muove e siamo punto e a capo). È ovvio che se avessimo abbondanza di energia prodotta da rinnovabili anche questa sarebbe una soluzione in quanto puoi generare idrogeno a partire da acqua, ad esempio facendone il pieno e ogni tanto cambiando il catalizzatore ad alluminio, che tanto lo rigenererai con fonti rinnovabili. Insomma, non è una rivoluzione ma potrebbe esserlo in futuro.
Ah ecco appunto la risposta alla domanda che subito mi era saltata in testa leggendo.
L'idrogeno o lo fai con elettrolisi o lo fai con reazione chimica. Ma comunque vada NULLA SI CREA E NULLA SI DISTRUGGE. Se vuoi poi recuperare i reagenti l'energia che non hai messo prima per l'elettrolisi la metti dopo per ripristinare i reagenti.
TUTTAVIA c'è un aspetto importante:
stoccare e trasferire idrogeno è pericoloso e macchinoso.. magari con questo sistema si riesce a creare una mini centrale di produzione idrogeno nel veicolo caricnadolo solo con reagenti ed acqua.
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