Negli ultimi anni, gli ingegneri hanno sviluppato un numero crescente di soluzioni energetiche alternative che forniscono elettricità in modo sostenibile.
Dalla luce solare, all’acqua, al vento, all’idrogeno e altre risorse naturali. Affinché queste tecnologie sostituiscano completamente le soluzioni energetiche esistenti, tuttavia, l’energia che producono dovrà essere immagazzinata e distribuita in modo affidabile su larga scala.
I ricercatori del Leibniz-Institut für Katalyse e dell’APEX Energy Teterow GmbH hanno recentemente introdotto una nuova strategia che potrebbe aiutare lo stoccaggio dell’energia chimica, in particolare dell’idrogeno. Nel loro articolo, pubblicato su Nature Energy, delineano un sistema per l’idrogenazione reversibile della CO2 in acido formico, che utilizza un complesso Mn-pincer come catalizzatore omogeneo.
“Per trasformare il nostro attuale sistema energetico in uno più sostenibile, è importante sviluppare tecnologie che consentano uno stoccaggio pratico ed efficiente delle energie rinnovabili (eolico, fotovoltaico, ecc.)”, Matthias Beller, uno dei ricercatori che ha realizzato lo studio, ha detto a TechXplore. “L’immagazzinamento di elettroni su larga scala è difficile, l’immagazzinamento di vettori energetici chimici è più facile”.
Come funziona lo studio
Nei loro studi precedenti, Beller e colleghi hanno introdotto l’idea che l’acido formico (FA), un semplice acido carbossilico noto per essere contenuto nel veleno d’api e in altri materiali naturali, potrebbe essere un buon vettore di idrogeno. Hanno dimostrato che la FA può essere generata dalla CO2, così come da ciò che è noto come “idrogeno verde” (cioè idrogeno prodotto dalla scissione dell’acqua in idrogeno e ossigeno utilizzando la tecnologia delle energie rinnovabili).
“Se è necessaria energia, l’AF può essere facilmente deidrogenato in condizioni miti e fornisce elettricità su richiesta in celle a combustibile PEM consolidate“, ha spiegato Beller. “Parallelamente al rilascio di idrogeno, normalmente viene rilasciata anche CO2, a causa della sua natura gassosa. Quindi, quando si desidera generare nuovamente il vettore di idrogeno, è necessario di nuovo anidride carbonica“.
Il nuovo sistema per l’idrogenazione della CO2 introdotto da Beller, Henrik Junge, Peter Sponholz e i loro colleghi, non richiede più CO2 una volta completato il primo processo di carica. Infatti, il suo design assicura che la rimanga nel mezzo di reazione, eliminando la necessità di ulteriore anidride carbonica.