L’idrogeno rappresenta il combustibile ideale in quanto il prodotto della sua combustione è l’acqua. Il punto debole è rappresentato dal fatto che in natura non esiste allo stato libero, ma sotto forma di composti, a partire da acqua ed idrocarburi. Separarlo obbliga a spendere energia ed oggi con il continuo richiamo alle rinnovabili anche per l’idrogeno sono comparsi dei colori di identificazione a seconda di quanto più siano state forme rinnovabili di energia a realizzare la separazione. Abbiamo così idrogeno verde, blu, viola e nero. La più semplice tecnologia non può che partire dall’acqua mediante elettrolisi.

Dal punto di vista fisico si tratta di un processo piuttosto semplice: basta immergere nell’acqua pura due elettrodi e far passare al loro interno della corrente elettrica. Le molecole di acqua si scinderanno in idrogeno e ossigeno: il primo si raccoglierà attorno all’elettrodo negativo (il catodo), il secondo attorno all’elettrodo positivo (anodo). Per funzionare in maniera efficiente e a basse tensioni è però necessario che i due elettrodi siano fatti di platino o iridio, materiali preziosi che nel corso del processo si consumano e devono essere sostituiti rendendo così il processo costoso e poco interessante dal punto di vista industriale.

Hongjie Dai  [1] e i suoi colleghi sarebbero però riusciti a ottenere idrogeno per elettrolisi a basso voltaggio utilizzando elettrodi in nichel e ferro, materiali a basso costo e facilmente reperibili. Il loro processo sarebbe così efficiente da funzionare addirittura con la sola corrente di una pila stilo. Il principio fisico sul quale si fonda questo progetto però non è ancora stato compreso, ma di sicuro si tratta di un notevole progresso nello sviluppo di fonti di energia rinnovabili. Applicato su scala industriale potrebbe far risparmiare miliardi di euro in metalli preziosi e corrente elettrica, si legge nello studio pubblicato sull’ultimo numero di “Nature Communications”.

L’acqua degli oceani è una delle risorse più abbondanti sulla Terra, e rappresenta perciò un’immensa fonte di idrogeno, fondamentale sia per la produzione di energia pulita che di acqua potabile. Questo è particolarmente vero per il nostro Paese che con i suoi 8.000 km di coste ha nell’acqua marina una risorsa disponibile in situ. Sebbene attualmente siano stati fatti numerosi progressi per riuscire a produrre in modo più efficiente questo elemento dall’acqua dolce, farlo con l’acqua salata è una sfida ancora aperta, poiché le tecnologie disponibili non  sono adatte all’impiego di acqua marina a causa dei danni che il sale poteva causare agli impianti.

Oggi, a seguito degli sforzi di ricerca condotti dall’Università di Stanford, si è compiuto un notevole passo avanti nell’utilizzo dell’acqua di mare per la produzione di idrogeno verde. É possibile quindi separare idrogeno e ossigeno a partire da acqua salata mediante l’uso dell’elettricità, producendo un combustibile a idrogeno utilizzando elettrodi rivestiti da solfuro di nichel, una sostanza in grado di resistere all’azione corrosiva dell’acqua di mare. Questo cambiamento non solo rappresenta un importante passo avanti verso la riduzione della dipendenza dalle risorse idriche dolci, ma promette anche sviluppi significativi per l’intero settore dell’energia rinnovabile, aprendo nuove prospettive per una produzione di idrogeno verde più accessibile e sostenibile su scala globale. Gli elettrolizzatori hanno due elettrodi rivestiti da un catalizzatore che fanno passare la corrente attraverso l’acqua. Una membrana separa l’idrogeno e l’ossigeno, mentre i gas fuoriescono dall’acqua su entrambi i lati. 

[1] Prof. Dai della Stanford University