L'idrogeno è da tempo considerato uno dei candidati ideali per alimentare il nostro futuro energetico in modo pulito, ma la sua adozione su larga scala si scontra da sempre con un ostacolo fondamentale, lo stoccaggio. Attualmente, per conservare l'idrogeno si ricorre a metodi complessi e dispendiosi. O lo si comprime a pressioni elevatissime all'interno di serbatoi pesanti e ingombranti, oppure lo si raffredda fino a trasformarlo in un liquido criogenico alla temperatura estrema di −253°C, un processo che richiede un'enorme quantità di energia. Sebbene esistano anche materiali solidi in grado di assorbire idrogeno, spesso necessitano di alte temperature per rilasciarlo e possono generare sottoprodotti chimici indesiderati.
Una nuova speranza arriva però da una collaborazione tra i ricercatori dell'École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) e dell'Università di Kyoto, che hanno sviluppato una sostanza liquida, ricca di idrogeno, che rimane stabile e maneggevole a temperatura ambiente.
Il team di ricerca ha creato il primo esempio di un "solvente eutettico profondo a base di idruri" (DES, dall'inglese Deep Eutectic Solvent). Dietro questo nome tecnico si cela un concetto affascinante: mescolando fisicamente due composti chimici semplici, che a temperatura ambiente sono solidi, si ottiene un liquido. Le due sostanze utilizzate sono l'ammoniaca borano e il tetrabutilammonio boroidruro.
Le analisi spettroscopiche hanno rivelato che tra le molecole dei due composti si formano forti legami a idrogeno. Questi legami sono così efficaci da scombussolare la struttura cristallina ordinata che rende solidi i componenti di partenza, costringendo la miscela a rimanere in uno stato liquido e amorfo.
Testando diverse proporzioni, i ricercatori hanno scoperto che un mix con una percentuale di ammoniaca borano tra il 50% e l'80% produce un liquido trasparente e stabile per settimane, a patto di tenerlo all'asciutto. Questa formulazione ha una densità tra le più basse mai riportate per liquidi simili e, soprattutto, contiene fino al 6,9% di idrogeno in peso, un valore che supera l'obiettivo fissato per il 2025 dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti per i materiali di stoccaggio dell'idrogeno.
Le caratteristiche operative sono altrettanto promettenti. Per liberare l'idrogeno, puro e senza contaminanti, è sufficiente riscaldare il liquido a una temperatura relativamente bassa di 60°C. Questo requisito energetico minimo rende il processo molto più efficiente e pratico per le applicazioni reali. Inoltre, i test hanno mostrato che inizialmente solo l'ammoniaca borano si decompone per rilasciare il gas, suggerendo che l'altro componente, il tetrabutilammonio boroidruro, potrebbe essere potenzialmente recuperato e riutilizzato, un aspetto davvero importante in un'ottica di sostenibilità.
Ma non si parla solamente dello stoccaggio di idrogeno, poiché questa novità potrebbe aprire la strada alla creazione di nuovi liquidi personalizzati per altri usi, dalla produzione chimica ad altre applicazioni nel campo dell'energia verde.
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