Il bicarbonato di sodio può aiutarci a immagazzinare l’idrogeno pulito
Nel processo di transizione energetica dalle fonti fossili a quelle rinnovabili, uno dei vettori più promettenti è l’idrogeno per il suo enorme potenziale come combustibile pulito. Il suo stoccaggio presenta tuttavia grandi sfide, in quanto ad oggi non esiste un modo completamente sicuro, economico ed economicamente efficiente per immagazzinare l’idrogeno su larga scala. Gli scienziati del Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) di Richland, nello stato di Washington, in collaborazione con l’ Hydrogen Materials-Advanced Research (HyMARC) del Dipartimento dell’Energia (DOE) degli Stati Uniti, hanno però escogitato una tecnologia di stoccaggio che potrebbe rappresentare la chiave del futuro dell’idrogeno come fonte di energia rinnovabile.
La loro intuizione, descritta nel dettaglio in un articolo pubblicato sulla rivista scientifica Green Chemistry si basa sull’utilizzo di un sale particolarmente abbondante sulla Terra, il bicarbonato di sodio, e più propriamente sul ciclo bicarbonato-formiato (il formiato è una molecola organica liquida) per immagazzinare e rilasciare l’idrogeno. “Con il nostro lavoro – spiegano gli studiosi – mostriamo come il ciclo bicarbonato-formiato offra l’opportunità di combinare operazioni elettrochimiche e termochimiche, nonché di accoppiare la cattura della CO2 con l’accumulo di energia dall’idrogeno”.
In questo ciclo, le soluzioni di ioni formiato (idrogeno e anidride carbonica) in acqua trasportano idrogeno a base di formiato di metallo alcalino non corrosivo. Gli ioni reagiscono con l’acqua in presenza di un catalizzatore e tale reazione rende l’idrogeno e i bicarbonati il “bicarbonato di sodio”. Modificando leggermente la pressione, il ciclo del bicarbonato-formiato può essere invertito, il che fornisce un interruttore on-off per una soluzione acquosa che può alternativamente immagazzinare o rilasciare idrogeno.
Per velocizzare la fase di rilascio, gli studiosi hanno sviluppato anche un catalizzatore, un additivo in grado di accelerare il processo, rompendo i legami chimici in modo più efficiente dal punto di vista energetico.
Finora, la tecnologia ha dimostrato di poter immagazzinare idrogeno con un rapporto di 20 chilogrammi per metro cubo, il che la rende ancora lontana dagli standard industriali dell’idrogeno liquido (70 chilogrammi per metro cubo). D’altra parte, il sistema, costruito essenzialmente su una soluzione acquosa sicura, rappresenta “un’alternativa verde fattibile”, hanno aggiunto gli studiosi, già alla ricerca di soluzioni che permettano di ottimizzare il processo e rendere il ciclo bicarbonato-formiato una soluzione praticabile per lo stoccaggio di lunga durata e il trasporto di energia.
