02.02.2024
Carburante verde dall’acqua: nuovi orizzonti grazie ai catalizzatori a base di Molibdeno e RutenioIn un recente articolo pubblicato sulla rivista "Applied Catalysis B: Environmental", un gruppo di ricercatori ha messo in evidenza le notevoli prestazioni di un nuovo catalizzatore sviluppato attraverso l'uso di molibdeno e rutenio. Questo catalizzatore si è dimostrato particolarmente efficace, con un'alta attività, una rapida velocità di reazione e una lunga durata. Queste caratteristiche lo rendono un candidato ideale per la produzione su larga scala di catalizzatori di nuova generazione, economicamente vantaggiosi. Il team di ricerca, guidato da Young-Kyu Han e Jitendra N. Tiwari, ha evidenziato l'importanza della scissione dell'acqua in idrogeno molecolare come metodo chiave per lo stoccaggio di energia chimica. Questo processo è fondamentale per affrontare le sfide energetiche globali. Tuttavia, ostacoli come la bassa attività e velocità di reazione, insieme al degrado dei catalizzatori, hanno rappresentato delle sfide significative finora. Per superare questi ostacoli, lo studio ha esplorato l'uso di ossido di rutenio incorporato in un carburo di molibdeno bidimensionale, creando un catalizzatore (Mo 2 TiC 2 T x MXene) con una notevole attività di massa, frequenza di ricambio e durata. È stato inoltre scoperto che i siti di rutenio presentano una forte affinità verso le specie dell'ossigeno, migliorando così la reazione. L'idrogeno e l'ossigeno, i prodotti di questa reazione, hanno numerose applicazioni industriali, tra cui la produzione di combustibili puliti, energia, prodotti chimici e sistemi di supporto vitale. Sono anche fondamentali per il trasporto di energia pulita. Attualmente, più del 90% dell'idrogeno prodotto è utilizzato nel settore del recupero e raffinazione del petrolio e nella produzione di ammoniaca. Tiwari, l'autore principale dello studio, ha sottolineato l'importanza dell'idrogeno come alternativa promettente per la decarbonizzazione del settore dei trasporti. Ha menzionato che in futuro, si prevede che i veicoli a celle a combustibile potrebbero convertire efficientemente l'idrogeno in energia elettrica, emettendo solo acqua e garantendo un'autonomia maggiore rispetto ai veicoli elettrici a batteria. Inoltre, le celle a combustibile a idrogeno hanno il vantaggio di non richiedere ricariche e di non degradarsi se alimentate a idrogeno. Tiwari ha concluso sottolineando come lo studio possa guidare i ricercatori nello sviluppo di nuovi catalizzatori per l'ossidazione dell'acqua acida e nell'individuazione di metodi per la produzione su larga scala di catalizzatori economicamente vantaggiosi, sfruttando materiali innovativi come i catalizzatori metallici a doppia transizione.