Ricerca: svolta nella produzione di idrogeno con il catalizzatore NiGraf

Ricercatori di Bari, Firenze e Palermo progettano un dispositivo avanzato che abbassa i costi e migliora l’efficienza per l’idrogeno “verde”.

Un passo importante per la transizione energetica si è compiuto grazie al nuovo catalizzatore NiGraf, sviluppato da un team di ricerca del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr). Il progetto ha coinvolto tre istituti: l’Istituto di cristallografia di Bari (Cnr-Ic), l’Istituto dei composti organometallici di Firenze (Cnr-Iccom) e l’Istituto per lo studio dei materiali nanostrutturati di Palermo (Cnr-Ismn). Pubblicato sulla rivista Cell Reports Physical Science, lo studio ha introdotto una soluzione tecnologica avanzata per la produzione elettrolitica di idrogeno dall’acqua.

Il catalizzatore, basato su nanoparticelle di nickel, presenta una struttura unica in cui l’ossido di grafene viene incapsulato all’interno del reticolo cristallino. Questo design innovativo permette un’interazione vantaggiosa tra il grafene e il nickel, aumentando l’efficienza e la stabilità del dispositivo. Il primo autore dello studio, Rocco Caliandro (Cnr-Ic), ha affermato che l’effetto cooperativo tra le due fasi cristalline rappresenta il cuore del progetto. Tra gli altri membri del team: Enrico Berretti (Cnr-Iccom), Cinzia Giannini (Cnr-Ic), Alessandro Lavacchi (Cnr-Iccom) e Mario Pagliaro (Cnr-Ismn).

Tecnologie innovative per la produzione di idrogeno verde

Inoltre, il team ha sviluppato un metodo avanzato per analizzare il comportamento del catalizzatore durante il processo elettrolitico. Utilizzando il fascio di raggi X dell’acceleratore del Brookhaven National Laboratory negli Stati Uniti, i ricercatori hanno osservato in tempo reale i cambiamenti atomici all’interno della cella elettrolitica. Questo approccio consente di comprendere in dettaglio l’evoluzione del catalizzatore, aprendo la strada a nuovi elettrocalizzatori più efficienti per la produzione di idrogeno “verde”.

Ogni anno si producono circa 60 milioni di tonnellate di idrogeno a livello globale, con 600.000 tonnellate ottenute attraverso l’elettrolisi. L’idrogeno prodotto da fonti rinnovabili come sole, vento e acqua rappresenta una risorsa fondamentale per ridurre l’impatto ambientale. Il catalizzatore NiGraf, grazie al suo design innovativo, contribuirà a ridurre i costi del processo e ad aumentare la sostenibilità.

Il progetto ha ricevuto finanziamenti dal Pnrr nell’ambito delle ricerche sull’idrogeno, dimostrando l’importanza di investimenti nazionali per sviluppare tecnologie all’avanguardia.