martedì 10 marzo 2009

Purificare l’idrogeno attraverso pareti ‘soffici’

Per poter essere utilizzato all’interno di celle a combustibile l’idrogeno, dopo la produzione, richiede ulteriori processi di purificazione, necessari alla rimozione delle polveri dai gas di carbonio, della CO2, dei composti sulfurati, e altri inquinanti. L’efficienza dei metodi attuali richiede tuttavia costosi materiali, costituendo un ulteriore ostacolo ad una tecnologia che per molti costituisce la promessa economica del futuro. Non sorprende allora che nuovi progressi in tal senso arrivino proprio da un paese, gli Stati Uniti, che sta accelerando la ricerca sulle fonti energetiche alternative per sottrarsi al cappio petrolifero. Mercouri G. Kanatzidis, chimico presso la Northwestern University, Chicago, ha sviluppato una nuova classe di materiali porosi, strutturati a nido d’ape, in grado di separare efficacemente l’idrogeno da complesse miscele di gas. Si tratta nel dettaglio di strutture di calcogenuri (ossidi, solfuri etc.) arricchiti di germanio e dotate di superfici altamente polarizzate che interagiscono con la miscela gassosa contenente idrogeno, creando un sorta di selettività al passaggio.
Nei test effettuati su una membrana realizzata con germanio, piombo e tellurio Kanatzidis ha impiegato con una complessa miscela di monossido di carbonio, idrogeno, anidride carbonica e metano; la struttura ha dimostrato di essere di circa quattro volte più selettiva nella separazione dei suoi componenti rispetto ai metodi convenzionali permettendo per prima la diffusione dell’idrogeno.
Il passaggio delle sue molecole attraverso il materiale poroso avviene con estrema facilità dal momento che interagisce molto debolmente con i composti della membrana ed è seguito, con difficoltà crescente, nell’ordine dal monossido di carbonio, dal metano e dal biossido di carbonio. “Stiamo sfruttando ciò che chiamiamo atomi “soft” come mattoni strutturali delle pareti della membrana”, ha spiegato il chimico. “Questo muro interagisce con le altre molecole soffici rallentandone il passaggio. L’Idrogeno, il più piccolo elemento, è al contrario una molecola “dura” che pertanto viaggia spedita”. Un altro vantaggio è la possibilità di svolgere il processo in un intervallo di temperature non estreme, ovvero tra zero gradi Celsius e la temperatura ambiente. “Un processo più selettivo significa un minor numero di cicli produttivi per ottenere la purezza, aumentando l’efficienza”, e di conseguenza costi inferiori.

fonte: rinnovabili.it

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