La fotoelettrolisi utilizza direttamente la luce incidente per attivare speciali elettrodi immersi in acqua e promuovere la scissione molecolare per produrre idrogeno.

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L’elettrolisi è un processo fondamentale per la produzione di idrogeno verde.

In questo processo, l’acqua viene scomposta in idrogeno e ossigeno utilizzando elettricità. Se l'elettricità necessaria per l'elettrolisi proviene da fonti rinnovabili come i pannelli solari, il risultato è idrogeno verde.

Gli elettrolizzatori sono dispositivi complessi che operano con sottosistemi e componenti con elevati costi di manutenzione. Inoltre è sempre meno disponibile a causa delle attuali politiche climatiche globali.

Il sole produce idrogeno: una nuova frontiera per l'energia pulita!

L'uso diretto dell'energia solare per scindere l'acqua usando quella che viene chiamata una cella fotoelettrochimica (PEC) offre un'alternativa entusiasmante.

Gli scienziati hanno sviluppato un dispositivo rivoluzionario: una cella fotoelettrochimica (PEC) tandem. Questa cella sfrutta la luce solare per scindere direttamente l'acqua in idrogeno e ossigeno, un processo noto come elettrolisi.

La particolarità di questa cella è che tutto avviene in un'unica unità. Non c'è bisogno di un processo di elettrolisi separato, il che la rende più efficiente e conveniente. Inoltre, i ricercatori hanno progettato la cella con attenzione per garantire una rigorosa separazione tra idrogeno e ossigeno durante la produzione, un aspetto cruciale per la sicurezza.

Per realizzare questa cella tandem, i ricercatori hanno rivestito un vetro float comune con materiali semiconduttori su entrambi i lati. Quando la luce solare colpisce il vetro, un lato assorbe la luce a lunghezza d'onda corta, producendo idrogeno, mentre l'altro assorbe la luce a lunghezza d'onda lunga, producendo ossigeno.

Questa tecnologia innovativa rappresenta un passo avanti fondamentale nella produzione di idrogeno verde, un combustibile che potrebbe rivoluzionare il modo in cui alimentiamo il nostro pianeta. L'idrogeno è infatti pulito, stoccabile e versatile, e può essere utilizzato per alimentare veicoli, generare elettricità e persino riscaldare le case.

Con il continuo sviluppo e la riduzione dei costi, la produzione di idrogeno solare tramite celle PEC tandem potrebbe presto diventare una realtà diffusa, aprendo la strada a un futuro energetico più sostenibile e sicuro.

Il risultato è un reattore con una superficie attiva di mezzo metro quadrato. In questo momento, un singolo modulo esposto alla luce solare in condizioni europee può generare oltre 30 chilogrammi di idrogeno all'anno su 100 metri quadrati. Con questa resa, ad esempio, un'auto a idrogeno potrebbe percorrere da 15.000 a 20.000 chilometri.

Fraunhofer, Compact power plants for green hydrogen

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