Idrogeno verde: una ricerca olandese ha realizzato un materiale composito con cui ottenerlo

Dell'idrogeno verde, dei suoi possibili utilizzi (oltre alla mobilità e all'accumulo stagionale) avevamo accennato in questo articolo, riferito a una ricerca dell'Università del Michigan, incentrata sullo sviluppo di una tecnologia solare per ottenere l'idrogeno "verde", ossia ottenuto senza emissioni di CO2.

Oggi ci concentriamo sullo studio dell'Università di Twente (Olanda) che ha sviluppato un materiale composito in grado di prendere il posto di platino e iridio, metalli preziosi contenuti negli elettrolizzatori.

"Attualmente, gli elettrolizzatori più efficienti contengono platino e iridio, che sono necessari per gli elettrodi su cui vengono prodotti idrogeno e ossigeno gassosi dall'acqua. Tuttavia, il platino e soprattutto l'iridio sono troppo rari. Ecco perché siamo costantemente alla ricerca di materiali per elettrodi composti da risorse più abbondanti che possono anche essere utilizzate come elettrocatalizzatori efficienti e stabili", ha spiegato il ricercatore della UT, Chris Baeumer.

Il team ha trovato esattamente quello che stava cercando in un nuovo materiale, ovvero un composto contenente cinque diversi metalli di transizione. Individualmente, i cinque metalli di transizione utilizzati sono solo moderatamente attivi, se usati come catalizzatori.

Tuttavia, combinandoli assieme, i ricercatori hanno scoperto che  arrivavano a una stabilità e attività di gran lunga superiori alle aspettative.

"Ci aspettavamo che la stabilità rispetto ai compositi tradizionali sarebbe migliorata, ma quando abbiamo iniziato a testare si è presto scoperto che anche l'attività era molto più elevata. In collaborazione con i nostri partner di Karlsruhe (Germania) e Berkeley (Stati Uniti), abbiamo scoperto che i singoli metalli di transizione possono 'aiutarsi' a vicenda per rendere il materiale combinato migliore della somma delle sue parti in un cosiddetto effetto sinergico".

Come in ogni ricerca, dalla scoperta all'uso quotidiano sono necessari numerosi passaggi e altrettanti test, svolti in ambienti reali e non nelle strutture controllate dei laboratori.

"Stiamo confrontando un composito appena scoperto con materiali ottimizzati per la produzione su larga scala, il che significa che il nostro nuovo materiale deve ancora essere testato su scala industriale. Tuttavia, con alcune modifiche e ulteriori ricerche, questa combinazione di metalli di transizione ha il potenziale per superare le alternative attualmente disponibili", ha spiegato Shu Ni, postdoc dell'UT, che sta guidando questi sviluppi futuri per l'ottimizzazione dei materiali.

I ricercatori hanno pubblicato il loro studio, dal titolo A High-Entropy Oxide as High-Activity Electrocatalyst for Water Oxidation sulla rivista ACS Nano.