Catalizzatore migliorato potenzia la produzione di idrogeno dall'etanolo

Ricercatori in Brasile hanno sviluppato un catalizzatore più efficiente e stabile per convertire l'etanolo in idrogeno, aprendo una strada promettente per la produzione di energia pulita.

[DIDASCALIA]Microscopia ad alta risoluzione che mostra l'esoluzione del rutenio nella perovskite LaCrO3. Il processo è simile all'esoluzione del nichel. Foto: Fabio Coral Fonseca/IPEN

Lo studio, condotto da Fabio Coral Fonseca dell'Istituto di Ricerca sull'Energia e il Nucleare (IPEN), ha dimostrato che un controllo accurato del processo di produzione di un catalizzatore ceramico a base di perovskite migliora significativamente la resa di idrogeno, riducendo al contempo i costi ed eliminando la necessità di costosi metalli nobili.

Il catalizzatore funziona tramite reforming a vapore dell'etanolo, un processo che converte l'etanolo e il vapore acqueo in idrogeno e anidride carbonica.

A differenza dei catalizzatori convenzionali, il nichel è incorporato nella struttura cristallina del materiale e successivamente emerge sotto forma di nanoparticelle altamente stabili attraverso un processo noto come essoluzione.

I ricercatori hanno scoperto che la calcinazione del catalizzatore a 650 °C prima dell'uso ha prodotto i migliori risultati, consentendo la completa conversione dell'etanolo, un'elevata produzione di idrogeno e prestazioni stabili fino a 85 ore con un accumulo minimo di carbonio. Temperature di calcinazione più elevate hanno ridotto l'attività catalitica e la produzione di idrogeno.

I risultati dimostrano che semplici modifiche al processo di catalizzazione possono migliorare drasticamente le prestazioni, offrendo una via economicamente vantaggiosa per la produzione sostenibile di idrogeno dall'etanolo, un combustibile ampiamente disponibile in Brasile.

La ricerca si inserisce in un più ampio sforzo volto a sviluppare materiali perovskitici avanzati per le tecnologie energetiche pulite, tra cui la produzione di idrogeno e le celle a combustibile a etanolo diretto.

Sfruttando metalli abbondanti e a basso costo come il nichel, questo approccio potrebbe contribuire a ridurre la dipendenza da metalli nobili, rari e costosi, supportando al contempo la transizione verso un'economia a basse emissioni di carbonio.

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