Introduzione

L’idrogeno è considerato un combustibile promettente per il futuro della green economy, per la sua elevata densità di energia e il suo basso impatto ambientale, poiché l’unico sottoprodotto risultante dalla sua combustione è l’acqua. Attualmente, il reforming del metano a vapore viene utilizzato per produrre idrogeno, tuttavia, il processo richiede energie elevate e compensa CO e CO2 come sottoprodotti. Il processo più adatto e rispettoso dell’ambiente è l’elettrolisi dell’acqua eseguita utilizzando l’elettricità generata dall’energia solare o eolica. L’elettrolisi dell’acqua richiede elettrocatalizzatori stabili di reazione all’evoluzione dell’idrogeno (HER), con il parametro di riferimento il platino (Pt) depositato su carbonio mesoporoso. Nonostante le sue buone prestazioni, l’attività di tale catalizzatore si degrada rapidamente durante la reazione a causa dell’agglomerazione di Pt. Inoltre, questo elettrocatalizzatore deve essere immobilizzato poiché è disponibile sotto forma di polvere. Attualmente, per creare una praticabile economia dell’idrogeno, la sfida è sviluppare un catalizzatore non solo con un’elevata attività, ma anche con una buona stabilità in condizioni di corrente elevata.

Caratteristiche Tecniche

Il metodo qui descritto risolve alcune delle suddette carenze. È stato sviluppato un elettrocatalizzatore comprendente un substrato di Titanio (Ti) rivestito con una matrice nanostrutturata di rame 3D, decorato con TiO2 amorfo e particelle di metalli nobili, come platino, palladio, rutenio e oro. L’invenzione è adatta per una cella elettrochimica in configurazione a 3 elettrodi, dove l’elettrodo di lavoro è l’elettrocatalizzatore qui presentato, insieme a un controelettrodo, un elettrodo di riferimento in una soluzione acquosa alcalina.

Possibili Applicazioni

• Produzione di idrogeno tramite reazione di evoluzione dell’idrogeno in condizioni alcaline.

Vantaggi

• Procedura di produzione semplice, stabilità a lungo termine e prestazioni migliorate nei supporti di base;
• Nessun agglomerato di particelle di metalli nobili;
• Adatto per operazioni ad alta corrente.