Una spinta per lo sviluppo e la messa a punto delle auto a idrogeno potrebbe arrivare da una varietà di cactus molto diffuso anche in Italia: il fico d’India. Non è uno scherzo né tantomeno un pesce d’aprile fuori stagione, in realtà è il risultato a cui è giunto uno studio dei ricercatori dell’Università del Texas, a El Paso. Sono decenni che l’idrogeno viene indicato come carburante del futuro, ma alla fine la realizzazione di veicoli alimentati con questa energia pulita è rimasta circoscritta a pochi esemplari e prototipi. Il motivo dello sviluppo a rilento della tecnologia sta principalmente nei costi, troppo elevati, per la produzione del gas idrogeno. Ed è qui che si inserisce la ricerca degli ingegneri statunitensi, che promette di aver trovato la soluzione per ottenere idrogeno a prezzi molto contenuti rispetto agli attuali processi di estrazione.
Una scoperta ultracentenaria rallentata dai costi
La scoperta del processo per la trasformazione dell’acqua in idrogeno gassoso risale a oltre un secolo fa, ma la preziosa energia pulita soprannominata “il carburante del futuro” non si è mai affermata come fonte di combustibile dominante. Il motivo principale della mancata diffusione sta negli alti costi di scomposizione dell’acqua in idrogeno: questo processo, che si chiama elettrolisi, oltre che caro e quindi difficilmente sostenibile, può risultare inefficiente. Le attuali tecniche per la scissione dell’acqua con l’elettricità e un elettrocatalizzatore, un materiale che accelera qualsiasi reazione chimica, si basano sull’impiego del platino come catalizzatore, che è costosissimo e per questo non può essere utilizzato su larga scala. Da qui la necessità di trovare un catalizzatore economicamente più sostenibile in modo da permettere a ogni Paese di poter adottare l’idrogeno per la mobilità.
Soluzione spinosa per un problema spinoso
I ricercatori dell’Università del Texas hanno individuato nel nichel (metallo abbondante sulla Terra e mille volte più economico del platino) il materiale a basso costo ideale per aiutare a dividere l’acqua in modo più economico ed efficiente rispetto al platino e produrre così l’idrogeno. Il nichel, però, non è così rapido ed efficace nello scomporre l’acqua in idrogeno. Ed è qui che arriva l’ispirazione praticamente a km zero: il fico d’India ampiamente diffuso anche a El Paso, sede dell’ateneo texano. Per mettere a punto la nuova tecnica, gli esperti hanno riprodotto una proprietà fondamentale delle piante grasse: la capacità di assorbire l’umidità in ambienti estremi, sfruttando la superficie esterna. L’idea è venuta a Navid Attarzadeh, uno dei ricercatori impegnati nello studio, che ha osservato per la prima volta il fico d’India mentre camminava verso il laboratorio di ricerca sui materiali avanzati.
“Tutti i giorni passavo davanti a queste piante e la grandezza delle foglie e dei frutti rispetto ad altre piante del deserto hanno attirato la mia attenzione – le parole di Attarzadeh, dottorando in scienze ambientali e ingegneria – Ho iniziato a collegarle al nostro problema con il catalizzatore. E se progettassimo un catalizzatore 3D a base di nichel a forma di fico d’India? La superficie più ampia potrebbe ospitare più reazioni elettrochimiche, creando più idrogeno di quanto normalmente possa fare il nichel”.
Il team ha messo a punto la struttura su scala nanometrica, invisibile all’occhio umano. “Abbiamo testato ripetutamente la capacità del catalizzatore di dividere l’acqua e abbiamo ottenuto buoni risultati – afferma Ramana Chintalapalle, professore di ingegneria aerospaziale e meccanica che ha guidato lo studio – È una scoperta fondamentale e, anche se il processo necessita di ulteriore perfezionamento, è un passo nella giusta direzione. L’idrogeno può trasformare la tecnologia energetica senza generare emissioni di gas serra: in questo modo la nostra impronta di carbonio potrebbe essere eliminata”.