I ricercatori dell'Università della Florida centrale hanno progettato per la prima volta un materiale su scala nanometrica in grado di dividere in modo efficiente l'acqua di mare in ossigeno e idrogeno, che può essere impiegato come combustibile energetico pulito. Il combustibile a idrogeno derivato dal mare potrebbe essere un'alternativa abbondante e sostenibile ai combustibili fossili, ma la potenziale fonte di energia è stata limitata da sfide tecniche, incluso come raccoglierlo praticamente.
"Questo sviluppo aprirà una nuova finestra per la produzione efficiente di combustibile a idrogeno pulito dall'acqua di mare", ha affermato Yang Yang, professore associato presso il NanoScience Technology Center dell'UCF e coautore dello studio. L'idrogeno è una forma di energia rinnovabile che, se resa più economica e più facile da produrre, può avere un ruolo importante nella lotta ai cambiamenti climatici, secondo il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti.
L'idrogeno potrebbe essere convertito in elettricità da utilizzare nella tecnologia delle celle a combustibile che genera acqua come prodotto e crea un ciclo energetico complessivamente sostenibile. I ricercatori hanno sviluppato un materiale a film sottile con nanostrutture sulla superficie fatte di seleniuro di nichel con aggiunta, o "drogaggio", di ferro e fosforo. Questa combinazione offre le elevate prestazioni e la stabilità necessarie per l'elettrolisi su scala industriale, ma è stata difficile da raggiungere a causa di problemi, come le reazioni concorrenti, all'interno del sistema che minacciano l'efficienza.
Il nuovo materiale bilancia le reazioni concorrenti in un modo che è a basso costo e ad alte prestazioni. Utilizzando il loro design, i ricercatori hanno raggiunto un'elevata efficienza e stabilità a lungo termine per oltre 200 ore. "Le prestazioni di elettrolisi dell'acqua di mare ottenute dal film a doppia drogaggio superano di gran lunga quelle dei catalizzatori di elettrolisi all'avanguardia più recentemente riportati e soddisfano i requisiti esigenti necessari per l'applicazione pratica nei settori", ha spiegato Yang. Il ricercatore dice che il team lavorerà per continuare a migliorare l'efficienza elettrica dei materiali che hanno sviluppato. Sono anche alla ricerca di opportunità e finanziamenti per accelerare e aiutare a commercializzare il lavoro.