Ottenere idrogeno dall'umidità dell'aria grazie al sole

Un metodo semplice per ottenere idrogeno: lo hanno messo a punto alcuni ricercatori del Politecnico federale di Losanna (EPFL) grazie a un dispositivo a energia solare in grado di raccogliere l'acqua nell'aria trasformandola in un gas che si presta a numerosi usi. Si tratta di un procedimento facile da applicare su grande scala, come si legge nella rivista "Advanced Materials" sotto la penna dell'ingegnere e chimico Kevin Sivula, professore associato nato negli Stati Uniti . Assieme alla sua squadra di ricerca ha sviluppato un sistema che combina due caratteristiche cruciali: porosità, per massimizzare il contatto con l'acqua presente nell'atmosfera, e trasparenza per ottimizzare l'esposizione al sole di un rivestimento semi-conduttore.

L'innovazione risiede negli elettrodi di diffusione del gas trasparenti, porosi e conduttori, spiega un comunicato odierno dell'ateneo. In questo modo è possibile trasformare l'acqua, presente nell'aria allo stato gassoso, in idrogeno. Invece di produrre elettrodi in modo tradizionale, con strati opachi, gli scienziati hanno utilizzato un substrato composto di fibre di vetro sovrapposte. In seguito, questo supporto è stato rivestito con un film trasparente di ossido di stagno rafforzato con fluoro. Si tratta di un materiale noto per l'eccellente conduttività e robustezza, nonché in grado di essere prodotto in grandi quantità.

Il risultato è una placca trasparente, porosa e conduttrice, tutte caratteristiche essenziali per massimizzare il contatto delle molecole di acqua presenti nell'aria, come anche per lasciare filtrare i fotoni. In seguito, la placca è stata ricoperta con un film composto di materiali semiconduttori che assorbono la luce. Da sola, una simile placca è già in grado di produrre idrogeno quando viene esposta al sole. I ricercatori hanno poi sviluppato una piccola camera che contiene la placca e una membrana che serve a separare l'idrogeno ottenuto. Citata nel comunicato, Marina Caretti, che ha partecipato allo studio, sostiene che non è stato facile sviluppare il prototipo perché gli elettrodi trasparenti a diffusione di gas non sono mai stato oggetto in precedenza di una dimostrazione pratica. Dopo questo primo risultato, i ricercatori intendono migliorare il prototipo, il cui rendimento viene giudicato "modesto" al momento. Concretamente, bisognerà stabilire la taglia ideale delle fibre e dei pori, come anche i materiali più adatti.