Per molti l'idrogeno è il carburante del futuro, ottima alternativa ai combustibili fossili. Soprattutto quello prodotto da fonti rinnovabili ha un impatto ambientale nullo. Ma ad oggi la sua produzione non è solo green (l'idrogeno viene classificato in colori in base alla fonte da cui viene prodotto, quello grigio deriva dai combustibili fossili) e i costi sono ancora molto elevati per renderla un alternativa a breve termine agli attuali combustibili fossili.
Ma dalla Rice University di Houston, in Texas, un gruppo di ricercatori ha trovato un modo innovativo per produrre idrogeno dai rifiuti di plastica. Un modo originale per riciclare la plastica che continua ad essere il rifiuto per eccellenza, con centinaia di tonnellate annue, e ottenere idrogeno a basse emissioni.
Un passo avanti verso l'idrogeno verde
I ricercatori della Rice University di Houston, in Texas, hanno trovato un modo per estrarre l’idrogeno dai rifiuti di plastica con un metodo a basse emissioni che potrebbe più che ripagarsi da solo. “In questo lavoro, abbiamo convertito i rifiuti plastici ⎯ compresi quelli misti che non devono essere selezionati per tipo o lavati ⎯ in idrogeno gassoso ad alta resa e grafene di alto valore“, dice Kevin Wyss, dottorando della Rice e autore principale di uno studio pubblicato su Advanced Materials. “Se il grafene prodotto viene venduto solo al 5% dell’attuale valore di mercato ⎯ praticamente con uno sconto del 95% ⎯ l’idrogeno pulito potrebbe essere prodotto gratuitamente“.
Per comprendere meglio il peso soprattutto economico di questa scoperta, basti pensare che l'idrogeno verde, prodotto da fonti rinnovabili, costa circa 5 dollari per poco più di due chili.
Le fasi della ricerca
I ricercatori hanno esposto campioni di rifiuti plastici a un rapido riscaldamento flash Joule per circa quattro secondi, portando la loro temperatura a 3100 gradi Kelvin. Il processo vaporizza l’idrogeno presente nella plastica, lasciando dietro di sé il grafene, un materiale estremamente leggero e resistente costituito da un singolo strato di atomi di carbonio.
“Quando abbiamo scoperto il riscaldamento flash Joule e lo abbiamo applicato per riciclare la plastica di scarto in grafene, abbiamo osservato la produzione di molti gas volatili che uscivano dal reattore“, spiega Wyss. “Ci siamo chiesti cosa fossero, sospettando una miscela di piccoli idrocarburi e idrogeno, ma non avevamo la strumentazione per studiarne l’esatta composizione".
“Sappiamo che il polietilene, ad esempio, è composto per l’86% da carbonio e per il 14% da idrogeno e abbiamo dimostrato di essere in grado di recuperare fino al 68% dell’idrogeno atomico sotto forma di gas con una purezza del 94%“, afferma Wyss. “Spero che questo lavoro – conclude – permetta di produrre idrogeno pulito dai rifiuti plastici, possibilmente risolvendo problemi ambientali importanti come l’inquinamento da plastica e la produzione di idrogeno ad alta intensità di gas serra mediante steam reforming del metano“.
L'idrogeno derivante da combustibili fossili continua ad essere quello che va per la maggiore, quasi 100 milioni di tonnellate di idrogeno utilizzati a livello globale nel 2022 derivano da fonti fossili. Ma i continui progressi della scienza potrebbero portare in futuro a un cambiamento dei rapporti di forza tra idrogeno verde e idrogeno grigio. La scoperta dei ricercatori texani è un passo in questa direzione.
