Sappiamo che la produzione di idrogeno verde, considerato un vettore energetico fondamentale per il futuro, richiede tradizionalmente enormi quantità di acqua purificata, circa nove litri per ogni chilogrammo di gas prodotto. Questo pone un serio problema di sostenibilità, specialmente nelle aree del mondo che già soffrono di scarsità d'acqua. Un gruppo di scienziati della RMIT University in Australia ha però sviluppato un approccio che capovolge completamente questa logica, presentando una soluzione tanto elegante quanto efficace. La loro ricerca dimostra come sia possibile non solo utilizzare l'acqua sporca per generare idrogeno, ma anche sfruttare gli agenti inquinanti in essa contenuti per rendere il processo più efficiente e potente.
L'idea alla base di questa innovazione è geniale: invece di spendere risorse per purificare l'acqua, il sistema messo a punto sfrutta i metalli pesanti e altri contaminanti come catalizzatori naturali. Il dispositivo sperimentale è composto da due elettrodi immersi in acque reflue parzialmente trattate. Questi elettrodi hanno una superficie in carbonio assorbente, ottenuta da scarti agricoli, che attira a sé i metalli disciolti nell'acqua come platino, cromo e nichel. Quando una corrente elettrica, potenzialmente proveniente da fonti rinnovabili come il solare, attraversa il sistema, innesca la scissione delle molecole d'acqua in idrogeno e ossigeno. I metalli intrappolati sulla superficie degli elettrodi agiscono come un "catalizzatore cocktail", una miscela complessa che accelera notevolmente la reazione chimica, superando in prestazioni persino i catalizzatori convenzionali e costosi come il platino e l'ossido di iridio.
I risultati ottenuti in laboratorio sono notevoli. Il sistema ha dimostrato di poter operare ininterrottamente per 18 giorni mantenendo un'efficienza del 95% e raggiungendo un'efficienza di conversione energetica di circa l'89%, il che significa che la maggior parte dell'elettricità è stata trasformata direttamente in idrogeno. Particolarmente interessante è stato il comportamento del dispositivo ad alte intensità di corrente, quelle tipiche delle applicazioni industriali.
Mentre a bassi regimi l'acqua purificata si comportava meglio, all'aumentare della potenza il sistema basato sulle acque reflue ha mostrato prestazioni nettamente superiori. Questo cambiamento di paradigma potrebbe avere implicazioni globali, considerando che ogni anno vengono prodotti 380 miliardi di metri cubi di acque reflue municipali, l'80% delle quali viene scaricato senza un adeguato trattamento.
Trasformare questo enorme volume da un problema ambientale a una risorsa per la produzione di energia pulita rappresenta una svolta potenziale per i settori energetico e idrico, ecco perché il team di ricerca sta ora cercando partner industriali per portare questa tecnologia su scala commerciale, un passo che potrebbe rendere la produzione di idrogeno verde non solo più sostenibile, ma anche economicamente vantaggiosa per le comunità di tutto il mondo.
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