Creato un nuovo nanomateriale in grado di estrarre idrogeno dall'acqua di mare per trasformarlo nel carburante del futuro, attraverso un processo efficace e soprattutto conveniente. Lo hanno realizzato i ricercatori del Centro Tecnologico ‘NanoScience' e del Dipartimento di Scienze dei Materiali e Ingegneria presso l'Università della Florida Centrale. Il materiale, tecnicamente un ‘fotocatalizzatore plasmonico', potrebbe rappresentare una svolta epocale nella diffusione di questo gas come combustibile, le cui applicazioni commerciali sono ancora piuttosto timide, sebbene si tratti dell'elemento più diffuso nell'Universo.

Metodi per estrarre idrogeno dall'acqua di mare e alimentare celle a combustibile sono già ampiamente noti, tuttavia hanno un grosso difetto: sono estremamente costosi a causa dell'elettricità necessaria per farli funzionare. Il professor Yang Yang e i suoi colleghi hanno provato ad aggirare l'ostacolo utilizzando un fotocatalizzatore, in parole semplici, un materiale che favorisce una reazione chimica grazie all'azione dell'energia solare. Il limite dei fotocatalizzatori già sviluppati risiede nella loro delicatezza, e l'acqua di mare a causa della sua composizione chimica e soprattutto del sale è estremamente corrosiva, dunque li rende inefficaci dopo breve tempo.

Gli scienziati hanno così pensato a un catalizzatore “ibrido”, con strati di materiali differenti in grado di resistere a queste condizioni avverse. La base scelta è stata quella del biossido di titanio, che è uno dei fotocatalizzatori più comuni. Il team di Yang ha praticato delle nanocavità al suo interno e le ha rese estremamente resistenti applicandoci sopra strati di disolfuro di molibdeno, un materiale con struttura bidimensionale che ha lo spessore di un singolo atomo. Il nuovo nanomateriale così ottenuto non solo è può resistere all'acqua di mare, ma è anche in grado di raccogliere più energia rispetto ai fotocatalizzatori standard, semplicemente regolando la densità dello zolfo applicato.

I vantaggi dell'idrogeno rispetto all'energia ottenuta da pannelli solari, spiega Yang, è che il primo non ha bisogno di batterie dove stiparla (che fra l'altro si degradano col tempo), ma può essere semplicemente immagazzinato e trasportato. Il prossimo passo del team americano è quello di migliorare l'efficienza energetica del nuovo materiale – particolarmente utile in luoghi assolati e con mare proprio come la Florida – e svilupparne un altro, in grado di funzionare persino nelle acque reflue. I dettagli della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista scientifica specializzata Energy and Environmental Science.

[Credit: Università della Florida Centrale]