L’hidrogen de l’aigua i l’energia és neta

Anonim
Image

N’hi hauria prou de fer com les fulles. Per obtenir energia neta, una manera és intentar reproduir el procés de fotosíntesi que proporciona sucre i oxigen a les plantes a partir d’ingredients abundants com l’aigua i la llum. El fenomen té lloc cada dia davant dels nostres ulls des de la sortida del sol fins a la posta de sol. No obstant això, és tan complex des del punt de vista químic que mai no ha estat completament entès, ni reproduït de manera eficient per l’home.

Un grup d’investigadors italians acaba de fer un pas endavant cap a aquesta “pedra filosofal” d’energia neta. L’equip de les universitats de Trieste, Pàdua i Bolonya i del Cnr de Pàdua van descriure a Natural Chemistry com crear un catalitzador per facilitar la divisió de molècules d’aigua en oxigen i hidrogen: aquest darrer es pot utilitzar com a font d’energia. per motors.

La molècula H2O, van explicar Maurizio Prato i Marcella Bonchio, coordinadores de l’estudi, “està formada des del punt de vista químic mitjançant la reacció de l’hidrogen i l’oxigen, en un procés que produeix grans quantitats d’energia i és la base de les piles de combustible. Però la reacció inversa, o la divisió de la molècula d’aigua per generar hidrogen, un combustible net, continua sent avui un dels objectius més ambiciosos de la investigació ".

Explica Prato "Els elèctrodes fabricats a Itàlia" estan fets amb nanotubs de carboni i poden generar hidrogen contínuament des de l'aigua, fins i tot des del mar ". Perquè el procés de "fotosíntesi artificial" sigui complet, encara queden alguns passos a desenvolupar. Però, al final, continua Prato, "al nostre sistema podríem utilitzar aigua de mar, alliberar-lo de l'oxigen i obtenir hidrogen capaç d'alimentar un motor". Els nanotubs tenen un diàmetre exterior de 25 nanòmetres o milions de mil·límetres de mil·límetre.

A la natura, per superar l’alt nivell d’energia necessari per trencar molècules d’aigua, les algues i les fulles utilitzen un enzim anomenat PsII (o Photosystem II). La seva arquitectura és tan complexa que no es pot imitar per a l'home. El que espera obtenir el nanotub de carboni italià és precisament superar aquest coll d’ampolla i permetre dividir-se (la divisió d’una molècula H2O en hidrogen per un costat i oxigen per l’altre) sense necessitat d’arribar a alts nivells d’energia: per tant a temperatures baixes i costos raonables.

"El descobriment del catalitzador adequat és la clau per convertir el nostre món en energies renovables i netes en lloc de combustibles fòssils" explica Prato. "El catalitzador que hem creat té un cor" on té lloc la reacció, gràcies a la sinergia de quatre àtoms de ruteni. Aquí, els àtoms i electrons d’aigua es transfereixen sense massa esforç i, per tant, a poca energia ". Els quatre àtoms metàl·lics utilitzats com a catalitzadors estan ancorats als nanotubs de carboni que funcionen una mica com els cables elèctrics: de fet els electrons funcionen sobre ells, que són alliberats per la reacció química.

Fins i tot amb el catalitzador capaç de promoure el desdoblament, el motor d’aigua de moment no està a la volta de la volta. Segons Thales, el "principi de totes les coses" continua sent una font contínua de misteris per a físics i químics, malgrat la seva abundància al planeta blau, l'estabilitat dels seus enllaços entre àtoms i la seva claredat.

accions