L'idrogeno è l'energia del futuro: merito del grafene
Sta compiendo passi da gigante l'energia pulita prodotta dall'idrogeno. Si tratta, infatti, di un sistema promettente, già adoperato per il lancio dei veicoli spaziali e pronto a farsi largo per sostituire, ad emissioni zero, il carbonio. In primo piano, dunque, gli effetti positivi sia sul fronte energetico che ambientale. Negli ultimi tempi le celle a combustile stanno ricevendo, infatti, numerosi riscontri ed una forte attenzione internazionale per la loro capacità di usare l'idrogeno, considerato il trampolino per un nuovo tipo di sviluppo energetico.
Il segreto del suo successo è garantito dal materiale più sottile al mondo: il grafene. Costituito da uno spessore equivalente alle dimensioni di un solo atomo, il grafene ha la flessibilità della plastica e la resistenza meccanica del diamante. I suoi fogli possono essere utilizzati per migliorare le celle a combustibile che trasformano l'idrogeno in energia e che hanno il vantaggio di produrre come scarto del processo semplicemente acqua. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista "Nature" dal gruppo coordinato da Andre Geim, professore dell'Università britannica di Manchester che nel 2010 ha vinto il Premio Nobel per la scoperta del grafene.
Secondo lo studio scientifico il materiale, già noto per essere un ottimo conduttore di calore e di elettricità, si comporta anche come una membrana che fa passare in modo selettivo gli ioni, ovvero le particelle elettricamente cariche, di idrogeno. È proprio questa sua caratteristica ad aver suggerito agli studiosi che le membrane di grafene possono essere usate nelle celle a combustibile a idrogeno. Il gruppo di ricerca ha dimostrato l'importanza del processo con il quale si genera corrente elettrica nelle celle a combustibile, ovvero il passaggio degli ioni di idrogeno tra i due elettrodi catodo e anodo che avviene attraverso una membrana.
(Il grafene permette di far passare in modo selettivo gli ioni di idrogeno)
Ad annunciarlo è stato nei giorni scorsi Vittorio Pellegrini, direttore del Centro Grafene (Graphene Labs) dell'Istituto Italiano di Tecnologia (Iit). "Nelle celle a combustibile le membrane sono di un materiale chiamato nailon – ha reso noto Pellegrini - ma hanno l'inconveniente di generare resistenza elettrica durante il passaggio degli ioni di idrogeno che le fa scaldare e degradare''. Il grafene, invece, non solo è più selettivo del neflon, nel senso che fa passare solo gli ioni di idrogeno e non gli elettroni per esempio, ma ciò che conta è che non generi resistenza elettrica e quindi, secondo il direttore Centro Grafene, la vita delle membrane fatte con questo materiale è decisamente più lunga rispetto ai materiali tradizionali.
I ricercatori hanno rivelato inoltre che la scoperta è comune anche ai cosiddetti "cugini" del grafene, materiali con la stessa struttura a nido d'ape, come il nitruro di boro. Non si esclude, dunque, che anche questi materiali possano essere usati in combinazione nelle celle a combustibile. L'appuntamento, allora, è per la prossima ricerca "green" e sperimentale.
