Scienziati russi hanno sviluppato un metodo per generare elettricità ossidando l’idrogeno in un ambiente senz’aria.
Tipicamente, si utilizza l’ossigeno dall’aria. Invece, i chimici usano composti di cloro contenenti ossigeno. È necessario un piccolo impulso di corrente per avviare la reazione, quindi inizia a svilupparsi da solo. Secondo gli scienziati, la tecnologia amplia le possibilità di utilizzare combustibile a idrogeno ecologico. La tecnica può essere utilizzata su veicoli spaziali e subacquei, nonché nelle miniere.
Gli scienziati dell’Istituto di Chimica Fisica ed Elettrochimica, intitolato ad A.N. Frumkin, dell’Accademia delle scienze russa e il Centro federale di ricerca per i problemi di fisica chimica e chimica medicinale dell’Accademia delle scienze russa, hanno sviluppato un metodo per generare elettricità ossidando l’idrogeno in un ambiente senz’aria. Lo riferisce RT nel servizio stampa della RNF. Lo studio è stato sostenuto da una sovvenzione della Russian Science Foundation. I risultati sono pubblicati sulla rivista Molecules.research.
Invece dell’ossigeno, che le piante a idrogeno di solito assorbono dall’aria, i chimici usano composti di cloro contenenti ossigeno. La nuova tecnologia permette di generare elettricità dall’idrogeno anche dove non c’è aria: nello spazio, sott’acqua, nelle miniere. Ciò amplia notevolmente le possibilità di utilizzo di carburante a idrogeno ecologico.
Gli autori del lavoro ricordano che durante la combustione del carburante si verifica una reazione di ossidazione con la partecipazione di atomi di ossigeno. Di solito viene dall’aria. Al contrario, ora il genere umano potrà dominare ambienti senz’aria, come lo spazio o il mondo sottomarino. Anche l’attrezzatura utilizzata in tali condizioni necessita di energia.
Per risolvere questo problema, gli scienziati hanno proposto di utilizzare composti di cloro invece dell’ossigeno atmosferico: anioni clorato, che possono essere immagazzinati su un veicolo spaziale o sottomarino sotto forma di una soluzione concentrata. La sostanza e l’idrogeno molecolare entrano in reazioni redox sugli elettrodi della cella elettrochimica, il che consente di ottenere elettricità. L’unico sottoprodotto di questa reazione è il normale sale da cucina.
Come notano gli autori del lavoro, la difficoltà principale è stata quella di forzare i composti del cloro ad entrare in una reazione di riduzione. Solitamente questa sostanza non reagisce nemmeno in presenza di catalizzatori speciali.
Gli scienziati hanno però trovato una soluzione al problema. Si è scoperto infatti che un piccolo impulso di corrente è sufficiente per avviare la reazione. Inoltre, è in grado di mantenersi da sola. Il biossido di cloro rilasciato durante l’interazione stimola ulteriormente l’intensità della reazione. Di conseguenza, la generazione attuale aumenta già senza stimoli esterni. Gli scienziati sono riusciti a scegliere le condizioni in cui questo processo autosufficiente è più intenso.
Secondo gli esperti, nella maggior parte degli esperimenti, l’energia chimica è stata convertita in elettricità con un’efficienza dal 40 al 50%. In futuro, gli autori del lavoro si aspettano di trovare modi per aumentare l’efficienza di un nuovo metodo di generazione di elettricità.
“Abbiamo dimostrato la possibilità di utilizzare l’energia chimica dell’idrogeno gassoso per generare elettricità senza la partecipazione dell’ossigeno atmosferico. Invece, sostanze piuttosto economiche e disponibili (clorati metallici sotto forma di soluzione acquosa), che in precedenza erano considerate inadatte a fonti di corrente chimiche a causa della bassa attività elettrochimica, agiscono come agenti ossidanti“, ha concluso Mikhail Vorotyntsev, capo del progetto RSF, dottore in scienze fisiche e matematiche, capo del laboratorio dell’Istituto di chimica fisica ed ecologia dell’Accademia delle scienze russa.
