Lo strumento consente di produrre idrogeno verde dalla biomassa a basso costo, riducendo la dipendenza da materiali rari e costosi.
Un catalizzatore a base di nichel e indio in grado di convertire composti derivati dalla biomassa in idrogeno verde, con una stabilità finora ottenibile solo con catalizzatori a base di metalli nobili, molto stabili ma dal costo elevato. A svilupparlo è stato un gruppo di ricerca coordinato dall'Istituto di scienze e tecnologie chimiche “Giulio Natta” del Consiglio nazionale delle ricerche di Milano (Cnr- Scitec).
Questo risultato, si legge in una nota del Cnr, rappresenta un passo avanti significativo verso la produzione di idrogeno sostenibile, riducendo la dipendenza da materiali rari e costosi. Allo studio, pubblicato sulla rivista Applied Catalysis B: Environment and Energy, hanno partecipato anche altri due Istituti di ricerca del Cnr - l'Istituto di chimica dei composti organometallici (Cnr-Iccom) e l’Istituto per i processi chimico-fisici (Cnr-Ipcf) di Pisa, l'Università di Pavia e lo European Synchrotron Radiation Facility di Grenoble, in Francia.
Nel dettaglio, continua la nota, grazie a sofisticate analisi ai raggi X con luce di sincrotrone condotte presso la facility di Grenoble mentre il catalizzatore era in funzione, il team ha scoperto che l’indio svolge un ruolo cruciale nel proteggere il nichel dalla formazione di depositi di carbonio, il principale responsabile della perdita di efficienza nei catalizzatori tradizionali.
"Nei catalizzatori classici, privi di indio, il nichel tende a interagire con i composti della biomassa formando residui di carbonio che, accumulandosi sulla superficie del catalizzatore, ne bloccano progressivamente l’attività. Questo fenomeno riduce drasticamente la durata del catalizzatore e rende il processo meno sostenibile dal punto di vista economico", spiega Filippo Bossola, ricercatore del Cnr-Scitec.
"L’integrazione di queste analisi sperimentali con modelli atomistici predittivi, strumenti computazionali che simulano il comportamento di materiali e molecole a livello atomico, ha permesso di comprendere a fondo il meccanismo di stabilizzazione: l'indio agisce come una barriera protettiva, impedendo la deposizione del carbonio e garantendo una maggiore durata ed efficienza del catalizzatore. Questa scoperta apre la strada allo sviluppo di nuove strategie che potrebbero rivoluzionare la produzione di idrogeno da biomassa, contribuendo così alla transizione verso un’energia più pulita e sostenibile", conclude il ricercatore.
Lo studio, spiega il Cnr, è stato svolto nel contesto dei progetti "MASE - POR H2 AdP project, funded by the EU PNRR, Mission 2, Component 2, Investment 3.5 "Research and development on hydrogen", "MASE - Mission Innovation POA 2021–2023 - Hydrogen Demo Valley: Infrastrutture Polifunzionali Per La Sperimentazione e Dimostrazione delle Tecnologie dell’idrogeno" e "European Union’s Horizon 2020 MSCA-ITN Bimetallic catalyst knowledge-based development for energy applications".
