Oggi è il giorno in cui il Laboratorio Livermore negli USA prepara un annuncio straordinario sulla fusione nucleare, ma vi consiglio prudenza e ancora molta pazienza. Ne parleremo a cose fatte, non vogliamo inseguire rumors (almeno sul tema).
C’è tanto da dire su scoperte già ufficiali! Ad esempio, i ricercatori dell’RMIT annunciano di aver sbloccato una produzione di idrogeno verde più economica ed efficiente dal punto di vista energetico con una nuova tecnica di elettrolisi potenziata dalle onde sonore.
Con queste onde sonore ad alta frequenza attive, l’elettrolisi standard produce idrogeno verde 14 volte più facilmente e velocemente. Mica male, eh, in attesa dell’energia “infinita”.
La lunga marcia
L’idrogeno verde sta provando (con una certa fatica, va detto) a diventare un importante punto di riferimento tra i combustibili a emissioni zero. Tra i suoi punti di forza, il fatto che può “trasportare” una maggiore densità di elettroni e supportare un rifornimento rapido.
L’idrogeno verde, come sapete, viene creato attraverso l’elettrolisi: si dividono le molecole d’acqua in idrogeno e ossigeno usando energia rinnovabile per attrarre ciascun gas verso un elettrodo diverso, dove l’idrogeno può essere catturato, compresso e immagazzinato.
Perché questo processo funziona molto meglio quando viene esposto ad onde sonore ad alta frequenza (10 MHz)?
Le ragioni sono almeno tre, secondo un documento di ricerca appena pubblicato sulla rivista Advanced Energy Materials (ve lo linko qui).
Prima: la vibrazione dell’acqua sottoposta a onde sonore ad alta frequenza ha l’effetto di “frustare” le molecole d’acqua più vicine agli elettrodi, scuotendole dalle reti tetraedriche in cui tendono a stabilirsi. Questo si traduce in molecole d’acqua più “libere” che possono entrare meglionin contatto con gli elettrodi.
Seconda, poiché i gas separati si raccolgono sotto forma di bolle su ogni elettrodo, le vibrazioni liberano le bolle che “bloccano” il contatto dell’elettrodo con il resto dell’acqua e limitano la reazione.
Terza, le onde sonore ad alta frequenza aiutano anche generando idronio (ioni d’acqua caricati positivamente) e creando correnti di convezione che aiutano con il trasferimento di massa.
Lo studio su onde sonore e idrogeno verde
Nei loro esperimenti, il team di ricerca ha scelto di usare elettrodi che in genere funzionano piuttosto male. Optando per elettrodi d’oro, relativamente più economici, ha “snobbato” quelli usati in genere (platino o iridio, rari e costosi). Anche l’elettrolita era più “low profile”, a pH neutro, mentre di solito sono fortemente acidi o basici per migliorare la velocità di reazione.
No problem: era quello che gli scienziati volevano dimostrare. Quando il team ha attivato le onde sonore ad alta frequenza, la densità di corrente e la velocità di reazione sono aumentate di un notevole fattore 14.
Bada bene: non è una situazione in cui, per una data quantità di energia immessa in un elettrolizzatore, si ottiene 14 volte più idrogeno. È una situazione in cui l’acqua viene scissa in idrogeno e ossigeno 14 volte più rapidamente e facilmente. Ed ha comunque un effetto impressionante sull’efficienza complessiva.
Quanto, esattamente?
“Con il nostro metodo di onde sonore ad alta frequenza possiamo migliorare l’efficienza di conversione portando a un risparmio energetico netto del 27%”. A dirlo è il professor Leslie Yeo, uno dei ricercatori principali.
In sintesi? Reazioni più rapide, risparmi energetici e materiali ed elettroliti a basso costo. Tre fattori cruciali che aiuteranno a ridurre il prezzo dell’idrogeno verde.
La lunga marcia continua.
