Cheap Hydrogen Fuel May Have Arrived.
Le celle a combustibile ad idrogeno avrebbero dovuto essere la prossima grande innovazione.
La loro promessa raggiunse il culmine durante la crisi del gas degli anni '70 come fonte di energia pulita per alimentare auto e impianti elettrici, l'idrogeno non è mai veramente decollato. Era semplicemente troppo costoso da utilizzare. Di conseguenza, il combustibile a idrogeno è stato per lo più limitato ai laboratori, dove gli ingegneri continuano a provare a utilizzarlo per realizzare veicoli migliori (una manciata di veicoli e generatori di backup sono alimentati a idrogeno, ma non sono esattamente diffusi).
Ma ora potremmo avere un modo per far scendere questo costo. E questo potrebbe finalmente rendere l'idrogeno combustibile una fonte vitale e diffusa di energia pulita.
L'ammoniaca, una molecola ricca di idrogeno, è recentemente emersa come fonte dell'idrogeno molecolare necessario per generare elettricità. Ora, i ricercatori hanno capito come estrarre quel combustibile e generare energia senza creare soliti inquinanti che provengono dall'uso dell'ammoniaca.
Una rapida lezione di chimica: la reazione dell'idrogeno con l'ossigeno dà origine all'elettricità. Il suo sottoprodotto è solo acqua, non quei brutti gas serra che provengono dal petrolio in fiamme o dal carbone. Ma quell'idrogeno deve ancora venire da qualche parte. Un primo candidato: ammoniaca, una molecola facile da immagazzinare composta da tre atomi di idrogeno attaccati a un atomo di azoto.
L'ammoniaca non è mai decollata in passato perché l'ammoniaca si combina solo a temperature altissime, rendendo il suo idrogeno inaccessibile nel mondo normale. Inoltre, le reazioni chimiche hanno creato un sottoprodotto di ossidi di azoto, un inquinante atmosferico che può portare a infezioni polmonari. Quindi non aveva senso usare l'ammoniaca come carburante per i veicoli alimentati a idrogeno - ci vorrebbe molta più energia per far uscire l'idrogeno che non varrebbe la pena di alimentare la tua auto (anche se i combustibili fossili emettono anche ossidi di azoto quando bruciano).
In una recente scoperta, i ricercatori hanno scoperto che l'introduzione di una nuova sostanza chimica - un cristallo contenente rame, silicio e altri metalli - ha permesso la combustione dell'ammoniaca a temperature più basse (quindi il combustibile era più efficiente) ed ha eliminato l'inquinamento da ossido di azoto. L'unico sottoprodotto: di-azoto, il gas innocuo che costituisce la maggior parte dell'atmosfera terrestre.
In effetti, i ricercatori hanno capito come usare l'ammoniaca come fonte di idrogeno economica e pulita che potrebbe essere davvero dannatamente utile.
A partire dal 2016, i trasporti costituivano oltre un quarto delle emissioni di gas serra americane, secondo l'Environmental Protection Agency. Uno dei maggiori potenziali usi per la produzione di energia a idrogeno è rappresentato dai veicoli senza emissioni. Questo è l'obiettivo di gran parte della ricerca sulla potenza dell'idrogeno del Laboratorio Nazionale delle Energie Rinnovabili, forse perché tagliare le emissioni di gas serra delle nostre automobili, autobus e camion farebbe un enorme ammaccatura nelle nostre emissioni complessive.
Il prossimo passo: scalare. Questa è la prima ricerca, fatta in un laboratorio. Affinché questa ricerca si trasformi in combustibile effettivamente utilizzabile (e nella tecnologia che lo utilizza), i ricercatori dovranno testarlo in più impostazioni applicabili e assicurarsi che la reazione chimica possa produrre una quantità significativa di idrogeno. Una volta che ciò accade, potrebbe essere solo una questione di tempo fino a quando, finalmente, l'idrogeno prende il suo posto tanto atteso come fonte di energia pulita.