Le vecchie lattine di soda e l’acqua di mare potrebbero dare una notevole risposta ai problemi energetici. A scoprirlo sono stati gli ingegneri del MIT (Massachusetts Institute of Technology), che hanno pubblicato sul tema uno studio sulla rivista Cell Reports Physical Science. (Fonte)
In particolare, i ricercatori sono riusciti a dimostrare di poter produrre idrogeno gassoso lasciando cadere pellet di alluminio pretrattati, delle dimensioni di un sassolino, in un becher di acqua di mare filtrata. L’alluminio è pretrattato con una lega di metalli rari che riesce a strofinarlo in maniera efficace in una forma pura provocando una reazione con l’acqua di mare dalla quale scaturisce idrogeno. Gli ioni di sale nell’acqua di mare possono a loro volta attrarre e recuperare la lega, che può essere riutilizzata in modo da generare altro idrogeno. Il tutto dando luogo ad un ciclo sostenibile.
Lo studio del MIT apre nuove prospettive
Lo studio pubblicato sulla rivista Cell Reports Physical Science sembra aprire nuove prospettive, per quanto concerne il trasporto marittimo. I ricercatori del MIT, infatti, hanno scoperto che quando l’alluminio nelle lattine di soda viene esposto nella sua forma pura e mescolato con acqua di mare, la soluzione gorgoglia e produce naturalmente idrogeno.
Il gas prodotto per questa via, può a sua volta essere successivamente utilizzato per alimentare un motore o una cella a combustibile, senza generare emissioni di carbonio. Inoltre, questa semplice reazione può essere accelerata aggiungendo uno stimolante del tutto comune, ovvero la caffeina.
A rendere possibile questa reazione è una bassa concentrazione di imidazolo, un principio attivo della caffeina. Riesce infatti ad accelerare in maniera significativa la reazione, con la produzione della stessa quantità di idrogeno che avrebbe bisogno di due ore, senza stimolante, in soli cinque minuti.
Tra i coautori dello studio figurano Enoch Ellis, Peter Godart e Douglas Hart. Il primo è uno studente universitario in ingegneria chimica, il secondo PhD ’21, è noto come fondatore di un’azienda per riciclare l’alluminio come fonte di idrogeno, mentre il terzo è professore di ingegneria meccanica all’interno del MIT.
Le applicazioni marittime potrebbero giovarsene enormemente
I ricercatori sono ora impegnati nello sviluppo di un piccolo reattore il quale potrebbe essere installato su un’imbarcazione marina o su un veicolo sottomarino. L’imbarcazione utilizzata, in particolare, conterrebbe una scorta di pellet di alluminio riciclati da vecchie lattine di soda e altri prodotti in alluminio, oltre a una piccola quantità di gallio-indio e caffeina.
Sono questi gli ingredienti che potrebbero essere periodicamente convogliati nel reattore, insieme a parte dell’acqua di mare circostante, al fine di produrre idrogeno su richiesta. Idrogeno il quale, di conseguenza, sarebbe in grado di andare ad alimentare un motore di bordo e generare elettricità per servire la nave.
Occorre peraltro sottolineare come l’intuizione alla base del lavoro sia stata assolutamente casuale. A spiegarlo è stato Aly Kombargi, studente che sta effettuando il dottorato presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica del MIT: “Stavamo semplicemente giocando con le cose in cucina e abbiamo scoperto che quando aggiungevamo fondi di caffè all’acqua di mare e aggiungevamo palline di alluminio, la reazione era piuttosto rapida rispetto alla sola acqua di mare”.
Per cercare di capire cosa spiegasse tale accelerazione, il team si è rivolto ai colleghi del dipartimento di chimica del MIT, i quali hanno suggerito di provare l’imidazolo, un ingrediente attivo della caffeina dotato di una struttura molecolare in grado di perforare l’alluminio. Con il suo utilizzo, il materiale può continuare a reagire con l’acqua, lasciando però intatto lo scudo ionico del gallio-indio.
A spiegare le implicazioni del procedimento è lo stesso Kombargy: “Questo è molto interessante per le applicazioni marittime come barche o veicoli sottomarini perché non dovresti trasportare acqua di mare, è facilmente disponibile. Non dobbiamo nemmeno trasportare un serbatoio di idrogeno. Invece, trasporteremmo l’alluminio come carburante e aggiungeremmo semplicemente acqua per produrre l’idrogeno di cui abbiamo bisogno”.
Un nuovo modo per produrre idrogeno
Il team del MIT, guidato da Hart, sta portando avanti un lavoro teso a sviluppare metodi efficienti e sostenibili per produrre idrogeno allo stato gassoso. Ovvero una fonte di energia “verde” in grado di alimentare motori e celle a combustibile senza generare emissioni nocive a livello climatico.
I ricercatori ritengono di essere ormai in possesso degli ingredienti essenziali per far funzionare un reattore a idrogeno sostenibile. Il passo successivo saranno i test, prima su veicoli marini e poi sottomarini. Secondo i loro calcoli un reattore contenente circa 40 libbre di pellet di alluminio, potrebbe alimentare un piccolo aliante sottomarino per circa 30 giorni. Per riuscirci pomperebbe l’acqua di mare circostante, in modo da generare idrogeno al fine di alimentare un motore.
È ancora Kombargy a spiegare cosa sta facendo l’equipe del MIT: “Stiamo mostrando un nuovo modo per produrre idrogeno come combustibile, senza trasportare idrogeno, bensì alluminio come combustibile. La parte successiva è capire come usarlo per camion, treni e forse aerei. Forse, invece di dover trasportare anche acqua, potremmo estrarre acqua dall’umidità ambientale per produrre idrogeno. Questo è il futuro”.