Francesca Mancuso Produrre energia pulita attraverso l'elettrolisi dell'acqua? Si può grazie agli elettrodi in biossido di titanio
Tutti noi conosciamo il processo dell’elettrolisi, che consente di scindere le molecole dell’acqua in due sottoprodotti, due ioni, uno positivo H+ e uno negativo OH-, quest’ultimo definito ione ossidrile. Meno semplice è capire come da tale processo è possibile produrre energia pulita. Immagazzinando l’idrogeno, infatti, sarebbe possibile produrre energia elettrica.
Lo hanno fatto alcuni studiosi di Stanford, che sono riusciti a superare i limiti legati alla corrosione degli elettrodi, in un ambiente considerato ostile, come quello dell’acqua. Intanto occorre considerare che gli elettrodi sono generalmente fatti di silicio. Quest’ultimo aiuta in realtà la produzione di elettroni ma viene eliminato facilmente dall’acqua.
Per ovviare a questo, diciamo, piccolo inconventiente, il team di scienziati ha sviluppato uno strato protettivo di biossido di titanio di circa due nanometri di spessore, in grado di garantire agli elettrodi la durevolezza per resistere nell’acqua durante il processo di suddivisione. Inoltre, in aggiunta al biossido di titanio, gli studiosi hanno inserito uno strato di iridio ultra sottile che funge da catalizzatore per l’intero processo.
Questo nuovo sistema, utilizza l’energia solare durante il giorno per scindere le molecole d’acqua in ossigeno e idrogeno, conservandole poi fino a quando, scesa l’oscurità e sparita la luce solare, l’idrogeno e l’ossigeno possono di nuovo unirsi per creare energia elettrica.
Il team, guidato dall’ingegnere Paul McIntyre e dal chimico Christopher Chidsey, ha ideato dunque un robusto elettrodo a base di silicio in grado di resistere ad un ambiente altamente corrosivo, superando uno dei più difficile sfidi poste in questi anni riguardo al processo dell’elettrolisi. “In teoria, la scissione dell’acqua è un sistema pulito ed efficiente per lo stoccaggio di energia. Purtroppo, risolvendo un problema se ne crea un altro” ha detto McIntyre. “Gli elettrodi di solito sono fatti di silicio, un materiale che si corrode“.
Da qui la scelta del biossido di titanio. “Il biossido di titanio è perfetto per questa applicazione“, ha spiegato McIntyre sul sito Physorg. “È trasparente alla luce e può essere efficiente per il trasferimento di energia elettrica, il tutto mentre protegge il silicio dalla corrosione“.
