Nasce un nuovo nanomateriale capace di aumentare la produzione di idrogeno verde da biomasse attraverso il processo di fotoreforming: un processo che utilizza la luce per “estrarre” idrogeno da scarti verdi attraverso dei trasformatori chimici, in questo caso un nuovo fotocatalizzatore a base di biossido di titanio.
È il risultato conseguito dal team di ricerca guidato da Paolo Fornasiero dell’Università di Trieste e dell’Istituto ICCOM-CNR, da Alberto Naldoni e Michal Otyepka del Czech Advanced Technology and Research Institute di Olomouc, in collaborazione con Paolo Moras dell’Istituto ISM-CNR che gestisce la linea di luce VUV-Photoemission presso Elettra Sincrotrone Trieste.
Lo studio, appena pubblicato su Chem Catalysis, pone importanti fondamenta per sviluppare processi catalitici che usino la luce solare per la produzione di idrogeno verde e che siano in grado di sfruttare in maniera efficace risorse sostenibili, a basso costo e già integrate nel ciclo produttivo industriale come i derivati delle biomasse. Lo sviluppo di questi processi integrati favorirà una diminuzione del costo dell’idrogeno prodotto per fotocatalisi rendendolo più competitivo rispetto a quello prodotto con le altre tecnologie utilizzate. Un ulteriore importante contributo ad una più veloce transizione verso la sostenibilità energetica.
Lo studio è stato finanziato dai progetti Europei DECADE e SUN2CHEM, dalla Czech Science Foundation e dal Ministero dell’Educazione, Gioventù e Sport della Repubblica Ceca.
SCENARIO
Sono decenni che l’idrogeno viene indicato come carburante del futuro. Il suo utilizzo nelle celle a combustibile, ad esempio, assicura la produzione di energia elettrica senza l’emissione di inquinanti.
Il motivo principale per il lento sviluppo dell’“economia ad idrogeno” è legato alla scarsa competitività del prezzo dell’idrogeno prodotto con processi alternativi sostenibili (ad esempio l’elettrolisi dell’acqua e la scissione dell’acqua – water splitting -– utilizzando la luce solare).
Negli ultimi anni la tendenza è radicalmente cambiata grazie ad una presa di coscienza comune e a politiche sostenibili ambiziose come il Green Deal della Comunità Europea e il Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR), che stanno dando una spinta decisa alla transizione energetica sostenibile.
Tra le tante tecnologie per la produzione di idrogeno attualmente in fase di sviluppo per competere con la tecnologia prevalente basata sul reforming termico del metano, il fotoreforming di acqua e alcoli derivanti da scarti di biomasse riveste importanza primaria.
Grazie a questa tecnologia è possibile infatti non solo ottenere una maggiore produzione di idrogeno rispetto al tradizionale water splitting, ma anche trasformare composti chimici di scarto in prodotti dal valore aggiunto.
