auto idrogeno

Motori a idrogeno: grazie al prezioso metallo saranno più economiche - contraddizioni da scienziati… - le auto virtuose del futuro. Lo rivela lo studio di un gruppo di ricerca internazionale coordinato da un team italiano



In questi ultimi tempi, quando si affronta il pressante problema della costruzione di nuovi mezzi di trasporto, soprattutto autoveicoli ecologici a impatto zero, si fa riferimento sempre più spesso alle celle a idrogeno, vale a dire ad avanzati dispositivi che, utilizzando catalizzatori, consentono di produrre elettricità attraverso la reazione controllata di ossigeno e idrogeno, generando come sottoprodotto solo acqua pura.

La «Buona Notizia» di cui ci occupiamo oggi proviene, dunque, proprio dal variegato ed effervescente mondo scientifico che agisce da indispensabile supporto alle grandi major automobilistiche alle prese, da anni, con le complesse problematiche connesse alla costruzione dei motori a idrogeno.

La sfida della riduzione dei costi

Lo spunto ci viene offerto dalla Rivista SCIENCE che ha pubblicato di recente un importante studio, frutto di una collaborazione internazionale, nel quale viene dimostrato come sia possibile abbattere in modo drastico i costi di questa tecnologia pulita, attualmente molto elevati.

Un primo, importante traguardo, atteso da qualche decennio, si è raggiunto grazie ad un nuovo metodo che, avvalendosi del platino, ridotto a filamenti microscopici, come elemento catalizzatore delle celle a idrogeno, è in grado di realizzare una notevole riduzione dei costi rendendo più agevole e diffusa la commercializzazione delle auto in un futuro non molto lontano. Le celle a idrogeno, infatti, per funzionare, non possono fare a meno di catalizzatori, ossia di sostanze che accelerano le reazioni elettrochimiche, producendo l’energia necessaria con potenza sufficiente.


auto idrogeno


Il metodo mostra come, plasmando il platino sotto forma di fili di dimensioni nanometriche con struttura irregolare dentellata, si creano nuovi tipi di siti catalitici altamente attivi, capaci di far diminuire le barriere di energia che devono essere superate nelle reazioni elettrochimiche di riduzione dell’ossigeno, accelerandole e aumentando così l’efficienza catalitica.”, ha affermato il co-autore dello studio, Alessandro Fortunelli, ricercatore del CNR presso la sede di Pisa dell’Istituto di Chimica dei Composti OrganoMetallici (ICCOM).

Tutto ciò, assieme alla dimensione nanometrica dei filamenti, che presentano un maggior numero di atomi di platino in superficie anziché all’interno della struttura, fa sì che la quantità di questo metallo prezioso e raro, necessaria per realizzare una cella a idrogeno, si riduca di ben 50 volte rispetto ai catalizzatori attualmente impiegati. In tal modo si abbattono molto i costi e, in linea di principio, diventa più fattibile la diffusione a livello globale delle celle che utilizzano l’idrogeno come combustibile. Si tratta di una delle tecnologie più attraenti per risolvere il problema del trasporto su autoveicoli, evitando l’uso di combustibili di origine fossile come la benzina e, di conseguenza, l’emissione nell’atmosfera di prodotti della combustione responsabili dell’inquinamento e del riscaldamento del nostro Pianeta”.


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Le principali industrie automobilistiche investono ogni anno circa 200 milioni di euro in ricerca per sviluppare gli studi e la creazione di marmitte catalitiche a idrogeno che, garantendo efficienza e prestazioni elevate, comportino sempre meno spese. E i catalizzatori a base di platino sono gli unici, al momento, in grado di assicurare le performances richieste. Ecco perché assumono grande valore le metodologie rese note da SCIENCE, quali quelle che realizzano una compressione microscopica dei processi, permettano, poi, progressi rilevanti anche nel campo delle nanotecnologie, con effetti estremamente positivi per l’ambiente e la società in generale.

Oltre all’Istituto di Chimica dei Composti Organo Metallici del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Sede di Pisa), hanno fatto parte del Gruppo di collaborazione internazionale, con un’attività sinergica fondamentale, anche la Tsinghua University e l’Accademia delle Scienze di Cina e i seguenti organismi scientifici statunitensi: University of California di Los Angeles, California Institute of Technology, California State University, Northeastern University e Lawrence Berkeley National Laboratory.

Lo studio è stato finanziato dal Dipartimento dell’Energia (DoE) e dalla National Science Foundation (NSC) americani, ma le sue basi teoriche trovano il loro fondamento in un precedente studio reso possibile dall’attività di una Short-TermMobility del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR).


Mario Apice
[30 Gen 2017]
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