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Rinnovabili, si può produrre idrogeno con il triplo dell’efficienza

Ricercatori di Berkeley (California) hanno trovato il modo di produrre idrogeno ed elettricità con lo stesso dispositivo, portando l’efficienza del sistema dal 7 al 20 percento circa. E si tratta di una soluzione piuttosto intuitiva, al punto da chiedersi com’è possibile che nessuno ci abbia pensato prima. Semplicemente, è bastato recuperare un po’ di elettroni che andavano persi e trasformarli in elettricità.

La ricerca è una nuova interpretazione della fotosintesi artificiale, finanziata dal Ministero per l’Energia degli Stati Uniti e portata avanti presso il Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) e del Joint Center for Artificial Photosynthesis (JCAP).

Il sistema sviluppato prende il nome di HPEV (hybrid photoelectrochemical and voltaic), e si sviluppa a partire dagli attuali generatori di idrogeno a energia solare. Macchine che dividono l’acqua in idrogeno e ossigeno, ma non molto efficienti: “anche se le celle solari possono generare corrente elettrica quasi al loro limite, il loro potenziale di alte prestazioni è compromesso quando le usiamo per dividere l’acqua”, spiega infatti il ricercatore Gideon Segev.

Schema della cella solare

È “come andare con un’auto sempre in prima“, continua Segev. “C’è energia che si potrebbe raccogliere, ma […] la maggior parte degli elettroni eccitati nel silicio non ha dove andare, così perde energia prima che li si possa usare per fare del lavoro utile”.

La soluzione trovata da Segev e i suoi colleghi è quindi far uscire gli elettroni: una parte della corrente elettrica divide l’acqua in ossigeno e idrogeno, l’altra servirà come “semplice” elettricità. Gli scienziati hanno realizzato un prototipo funzionante del dispositivo.

L’aspetto più notevole è il miglioramento dell’efficienza. I generatori di idrogeno tradizionali, secondo i calcoli effettuati da Segev e colleghi, offrono un valore del 6,8% (rapporto tra energia solare a idrogeno). Usando gli “elettroni in avanzo” per generare elettricità e aggiungendo quest’ultima al conteggio si arriva invece al 20,2%.

L’energia solare serve anche per le piccole cose, come queste mini torce LED da tenere in giardino.