Acqua di mare: una nuova risorsa per la produzione di energia
Ultima recensione: 23.04.2024
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Una delle principali università giapponesi ha sviluppato una nuova tecnologia efficiente che consente di produrre perossido di idrogeno, adatto per l'uso nelle celle a combustibile.
La nuova tecnologia, sviluppata da ricercatori giapponesi, è il primo metodo che utilizza l'accelerazione di una reazione chimica per influenzare il catalizzatore con la luce solare, ottenendo il massimo effetto e la possibilità di utilizzare il perossido di idrogeno così ottenuto nelle celle a combustibile.
Il progetto di ricerca era diretto da Shunichi Fukuzumi e i risultati dei suoi ricercatori scientifici pubblicati su una rivista scientifica popolare.
Ora le celle a combustibile funzionano principalmente con gas idrogeno, ma la variante proposta dal team di Fukuzumi presenta numerosi vantaggi, in primo luogo il perossido di idrogeno è più facile da immagazzinare ad alta densità. Le tecnologie odierne consentono di immagazzinare idrogeno gassoso utilizzando alta pressione o basse temperature, il perossido di idrogeno è in questo caso più sicuro, sia durante lo stoccaggio che durante il trasporto. L'unico problema era che gli scienziati non riuscivano a trovare metodi fotocatalitici efficaci per la produzione di perossido di idrogeno liquido: c'erano tecnologie che non utilizzavano la radiazione solare, ma i costi energetici li rendevano inadeguati.
Ma il team Fukuzumi ha creato un'altra cella con un catalizzatore, una specie di batteria solare che forma perossido di idrogeno. Quando la luce del sole si concentra sul fotocatalizzatore, inizia una reazione chimica accelerata - l'acqua marina viene ossidata e il livello di ossigeno diminuisce, con conseguente formazione di perossido di idrogeno.
Study Group Fukuzumi spiegato che la concentrazione di perossido di idrogeno in acqua di mare dopo sole fotocatalizzatore impattato per 24 ore, è stato di circa 48 mM - tali indicatori in ordine più passate (a livello di acqua pura di perossido di idrogeno era circa 2 millimoli).
Gli scienziati erano interessati a un divario così significativo nei numeri, e hanno scoperto che la materia nel cloro caricato negativamente presente nell'acqua di mare, è responsabile dell'aumento della velocità di reazione e del contributo all'aumento dei livelli di acqua del perossido di idrogeno.
Secondo i ricercatori, una nuova tecnologia per convertire l'energia solare in energia elettrica ha un'efficienza di circa lo 0,3%, l'efficienza del metodo fotocatalitico (utilizzando l'accelerazione della reazione chimica) della produzione di perossido di idrogeno è dello 0,55% e quella della pila a combustibile è del 50%.
Naturalmente, l'efficienza complessiva della nuova tecnologia di produzione di energia è piuttosto elevata, ma i pannelli solari convenzionali si sono dimostrati più efficaci fino ad oggi. Il professor Shunichi Fukuzumi ei suoi colleghi ritengono che l'efficacia del nuovo metodo possa essere migliorata se si utilizzano materiali migliorati per la cellula fotoelettrochimica, inoltre, gli specialisti prevedono di trovare modi per ridurre il costo della produzione di energia.
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