Sviluppato un catalizzatore innovativo per la produzione di idrogeno verde, una ricerca anche pavese

Un team di ricerca italiano (tra cui anche ricercatori dell'Università di Pavia) ha sviluppato un innovativo catalizzatore che promette di rendere la produzione di idrogeno da biomassa più efficiente e sostenibile, aprendo la strada a nuove soluzioni per un futuro a basse emissioni di carbonio.

(Immagine di copertina creata con AI)

Produzione di idrogeno verde

Un'importante innovazione nel campo dell'energia sostenibile è stata raggiunta grazie alla collaborazione tra il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), l'Università di Pavia e lo European Synchrotron Radiation Facility di Grenoble.

Un team di ricerca ha messo a punto un catalizzatore a base di nichel e indio, in grado di trasformare composti derivati dalla biomassa in idrogeno verde con una maggiore efficienza e a costi contenuti. Un passo avanti fondamentale per il settore energetico, che potrebbe accelerare la transizione verso una produzione di energia più pulita e sostenibile.

Il ruolo dell'indio

A differenza dei tradizionali catalizzatori a base di nichel, il nuovo sistema sfrutta l’indio, un elemento capace di proteggere il nichel dalla formazione di residui di carbonio. Questi depositi sono infatti la principale causa di inefficienza nei catalizzatori tradizionali, in quanto bloccano progressivamente la loro attività, riducendo la durata e aumentando i costi del processo. Come sottolinea Filippo Bossola, ricercatore del CNR-Scitec:

"Nei catalizzatori classici, privi di indio, il nichel tende a interagire con i composti della biomassa formando residui di carbonio che ne compromettono l’efficacia".

La scoperta del meccanismo che permette all'indio di migliorare la stabilità del catalizzatore è stata possibile grazie a sofisticate analisi ai raggi X con luce di sincrotrone. Queste tecniche avanzate hanno permesso ai ricercatori di osservare il catalizzatore in azione, rivelando come l'indio agisca come una barriera protettiva contro i depositi di carbonio.

"L'indio agisce come una barriera protettiva, impedendo la deposizione del carbonio e garantendo una maggiore durata ed efficienza del catalizzatore", spiega Bossola.

Minori costi ed emissioni di carbonio

La scoperta apre nuove prospettive per la produzione di idrogeno verde da biomassa, un processo che potrebbe diventare molto più competitivo sul piano economico ed ecologico. L’integrazione di modelli atomistici predittivi ha infatti permesso di simulare il comportamento a livello atomico, ottimizzando ulteriormente l’efficacia del catalizzatore. Questo potrebbe non solo ridurre i costi, ma anche rendere il processo di produzione dell’idrogeno più stabile nel tempo, contribuendo in modo significativo alla riduzione delle emissioni di carbonio.

Lo studio

Lo studio, pubblicato sulla rivista Applied Catalysis B: Environment and Energy, è il risultato di un’intensa collaborazione tra diverse istituzioni di ricerca, tra cui l'Istituto di scienze e tecnologie chimiche "Giulio Natta" di Milano, l'Istituto di chimica dei composti organometallici e l'Istituto per i processi chimico-fisici di Pisa. La ricerca si inserisce in progetti europei di rilevante importanza, come il "MASE – POR H2 AdP project", finanziato dal Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR), e il progetto "Horizon 2020 MSCA-ITN", che promuove lo sviluppo di catalizzatori bimetallici per applicazioni energetiche.

Lotta ai cambiamenti climatici

Il potenziale di questa scoperta è enorme. Se applicata su larga scala, la produzione di idrogeno verde potrebbe giocare un ruolo chiave nel raggiungimento degli obiettivi climatici globali. Questo catalizzatore innovativo potrebbe non solo migliorare l’efficienza dei processi industriali, ma anche aprire la strada a tecnologie energetiche più sostenibili, rafforzando la lotta contro il cambiamento climatico.