La scoperta del reattore solare aumenta l'efficienza della produzione di idrogeno pulito

I ricercatori dell'Università di Shinshu hanno sviluppato un innovativo sistema di reattori in grado di creare idrogeno combustibile utilizzando la luce del sole e l'acqua. Questo potrebbe essere un grande passo verso la produzione di idrogeno in modo sostenibile, senza dipendere dai combustibili fossili. Il reattore di 1.076 metri quadrati utilizza pannelli fotocatalitici in un processo a due fasi per scindere le molecole d'acqua in idrogeno e ossigeno.

Questo sistema è diverso dai soliti metodi a una fase, perché separa la produzione di idrogeno e ossigeno in due fasi. Questo processo a due fasi porta a tassi di conversione solare-idrogeno migliori rispetto ai sistemi tradizionali, che spesso dipendono dal gas naturale per raffinare l'idrogeno.

Il reattore ha mostrato alcuni vantaggi sorprendenti quando è stato esposto alla luce solare naturale durante i test. Ha raggiunto un'efficienza di conversione dell'energia solare superiore di circa il 50 percento in condizioni reali, rispetto a quella ottenuta in laboratorio. Il professor Kazunari Domen, autore senior dello studio pubblicato su Frontiers in Science, ritiene che questo miglioramento sia dovuto alle differenze regionali nei componenti dello spettro solare.

Tuttavia, nonostante questi risultati promettenti, l'efficienza del sistema deve ancora raggiungere quella necessaria per l'uso commerciale. Attualmente converte circa l'1 percento della luce solare in idrogeno in condizioni standard. Tuttavia, gli esperti dicono che è necessario un'efficienza di almeno il 5 percento per essere redditizio su una scala più ampia. Il team sottolinea che per raggiungere questo obiettivo sarà necessario sviluppare fotocatalizzatori migliori e scalare i reattori.

La tecnologia affronta anche i problemi di sicurezza legati alla produzione di idrogeno. I ricercatori hanno progettato il sistema con caratteristiche specifiche per ridurre il rischio di esplosioni durante la manipolazione dell'ossidrogeno, come l'utilizzo di compartimenti stretti e di plastica morbida in PVC per il contenimento.

Il Professor Domen sottolinea che il miglioramento dell'efficienza della conversione dell'energia solare in energia chimica potrebbe contribuire ad accelerare lo sviluppo di tecnologie di produzione di massa, di processi di separazione dei gas e di strutture su larga scala.

Il successo di tre anni di funzionamento di questo reattore di prova segna un salto significativo verso la sostenibilità dell'idrogeno combustibile. Se questa tecnologia può essere ulteriormente sviluppata, potrebbe allontanarci dai combustibili fossili nella produzione di idrogeno.