Mercoledì, 21 Novembre 2018

Materiale dal doppio potere, pulisce l'acqua e produce idrogeno

Scienza e Tecnica
Rappresentazione grafica della doppia azione del materiale che pulisce l'acqua e la scinde nei suoi componenti, producendo idrogeno (fonte: Alina-Stavroula Kampouri/EPFL)
© ANSA

Un unico materiale dal doppio potere: pulisce l'acqua dai contaminanti e contemporaneamente produce idrogeno da utilizzare come combustibile. Ora è possibile grazie ad un nuovo sistema basato su un materiale con straordinarie proprietà, che per funzionare sfrutta semplicemente la luce visibile come quella del Sole, messo a punto nel Politecnico Federale di Losanna (Epfl). La ricerca, pubblicata sulla rivista Advanced Functional Materials, rende molto più vicine applicazioni basate sulla luce solare, ad esempio per fornire energia a satelliti e veicoli spaziali del futuro.

I ricercatori guidati da Stavroula Kampouri hanno sfruttato l'incredibile versatilità di una particolare classe di materiali costituiti da metalli e composti organici: i Mof (Metal-organic frameworks). Si tratta di materiali molto porosi le cui affascinanti proprietà gli consentono di essere sfruttati per tantissime applicazioni nel campo della chimica, dalla cattura di gas a sensori: in questo caso si tratta di un processo chiamato fotocatalisi, in cui il materiale assorbe l'energia derivante dalla luce per "cacciare" dal loro posto gli elettroni, che quindi lasciano dei buchi. Il nuovo sistema è in grado di portare avanti ben due reazioni di questo tipo contemporaneamente e in un unico passaggio.

La prima divide le molecole d'acqua nei loro costituenti di base, cioè ossigeno e idrogeno: quest'ultimo può essere utilizzato come fonte di energia per le celle a combustibile, oggi sfruttate per tantissime tecnologie diverse, inclusi veicoli spaziali e satelliti. La seconda reazione invece degrada i contaminanti organici presenti nell'acqua, come idrocarburi, insetticidi e detersivi. "Il nostro sistema è in grado di compiere una fotocatalisi efficiente con la luce visibile, che costituisce il 44% di quella emessa dal Sole", commenta Kyriakos Stylianou, uno dei ricercatori, "perciò ci avvicina moltissimo ad applicazioni pratiche basate sull'energia solare e dimostra anche l'enorme potenziale che hanno i Mof in questo campo".

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