Dagli Stati Uniti le prime celle ibride a produzione diretta

Importanti novità sono in arrivo dai laboratori del Georgia Institute of Technology, dove sono state recentemente realizzate le prime celle a combustibile ibride in grado di convertire direttamente la biomassa in energia elettrica, senza l'ausilio di alcun catalizzatore ad energia termica o solare. Esse saranno in grado di funzionare grazie all'utilizzo di una variegata gamma di combustibili, resa particolarmente ampia grazie al mescolamento della biomassa con degli innovativi composti chimici, denominati poliossometallati o POM. Sarà infatti sufficiente esporre i nuovissimi catalizzatori in soluzione alla luce del sole o a qualsiasi altra fonte di luce artificiale, in modo tale che essi possano agire da agente ossidante, ossidando la biomassa precedentemente collocata sotto i fotoni o sotto l'irraggiamento termico. In seguito al trasferimento delle cariche della biomassa all'anodo della cella a combustibile, gli elettroni potranno essere trasportati verso il catodo, dove essi verranno sottoposti a ossidazione dall'ossigeno. Quest'ultima fase, resa possibile grazie all'ausilio di un circuito esterno, si concluderà con la produzione di energia elettrica.

In base a quanto è stato comunicato da Yulin Deng, docente emerito presso il Georgia Tech's School of Chemical and Biomolecular Engineering e presso l'Institute of Paper Science and Technology, il nuovo prototipo di cella a combustibile consentirà per la prima volta di gestire le biomasse a temperatura ambiente. Un approccio volutamente generico, quale quello appena ideato, permetterà inoltre di utilizzare diversi tipi di combustibile, tra cui le biomasse legnose, le alghe, i rifiuti di origine animale come gli scarti di pollo e perfino l'amido contenuto in alcuni prodotti alimentari. In questo modo non sarà più necessario purificare i materiali di partenza prima del loro uso. I punti di forza della nuova cella a combustibile non terminano qua: essa infatti potrà essere utilizzata sia in unità di piccole dimensioni che in impianti più grandi. A ciò si aggiunge la possibilità di sinterizzare la degradazione della biomassa mediante l'ausilio della fotochimica e del solare-termico. Inoltre, essendo le reazioni di ossidazione catalizzate mediante una soluzione composta interamente da poliossometallati, la costruzione delle nuove celle a combustibile non necessiterà in alcun modo di materiali costosi, quali i metalli nobili.

Sinora la densità massima registrata si aggira attorno ai 0,72 milliwatt per centimetro quadrato, densità 100 volte superiore rispetto a quella precedentemente raggiunta mediante l'utilizzo di celle a combustibile microbiche a base di cellulosa. Tuttavia il team di ricercatori, guidato da Deng, sostiene che tale risultato non deve essere visto come ultimo e definitivo, fiducioso che esso possa persino quintuplicare una volta terminati i lavori di perfezionamento.