Gli scienziati hanno trovato un nuovo processo chimico per trasformare gas tossici in un combustibile pulito. Il processo, dettagliato di recente nella rivista ACS Sustainable Chemical Engineering dell'American Chemical Society, trasforma l'idrogeno solforato – più comunemente chiamato "gas di fogna" – in idrogeno combustibile. L'idrogeno solforato viene emesso da pile di letame e tubi fognari ed è un sottoprodotto chiave delle attività industriali, tra cui la raffinazione di petrolio e gas, la produzione di carta e l'estrazione mineraria.
Il processo dettagliato in questo studio utilizza relativamente poca energia e un materiale relativamente economico : il solfuro di ferro chimico con una traccia di molibdeno come additivo. Oltre a puzzare di uova marce, l'idrogeno solforato è altamente tossico, corrode i tubi e danneggia la salute delle persone che lo incontrano.
"L'idrogeno solforato è uno dei gas più dannosi nell'industria e per l'ambiente", ha detto Lang Qin, co-autore dello studio e ricercatore associato in ingegneria chimica e biomolecolare presso l'Ohio State University. "E poiché il gas è così dannoso, un certo numero di ricercatori vuole trasformare l'idrogeno solforato in qualcosa che non è così dannoso, preferibilmente prezioso".
Lo studio si basa su precedenti lavori dello stesso gruppo di ricerca utilizzando un processo chiamato looping chimico, che prevede l'aggiunta di particelle di ossido di metallo nei reattori ad alta pressione per bruciare combustibili senza contatto diretto tra aria e combustibile. Il team ha utilizzato per la prima volta il looping chimico su carbone e gas di scisto per convertire i combustibili fossili in elettricità senza emettere anidride carbonica nell'atmosfera. Il processo iniziale utilizzava l'ossido di ferro per abbattere i combustibili fossili.
I ricercatori in seguito hanno applicato il concetto all'idrogeno solforato e hanno inventato il processo SULGEN, che converte l'idrogeno solforato in idrogeno. I ricercatori hanno scoperto che la sostanza chimica pura, il solfuro di ferro, non ha funzionato bene su larga scala necessaria per l'uso industriale, ha detto Qin. Il team di ricerca ha cercato quindi di identificare altre sostanze chimiche poco costose che potrebbero catalizzare tale trasformazione in quantità più elevate. Questo studio dimostra che l'introduzione di una traccia di molibdeno nel solfuro di ferro potrebbe essere un'opzione interessante.
"È troppo presto per dire se la nostra ricerca può sostituire una qualsiasi delle tecnologie di produzione di combustibile a idrogeno che sono là fuori", ha detto Kalyani Jangam, autore principale dello studio e studente laureato nel Clean Energy Research Laboratory dell'Ohio State. "Ma quello che stiamo facendo è regolare questo processo di decomposizione e farne un prodotto prezioso".