Prendono l’energia dall’ossigeno atmosferico e dall’idrogeno, producibile nel rispetto dell’ambiente (per esempio con l’energia solare), ed emettono soltanto acqua come prodotto di scarto. Stiamo parlando delle celle a combustibile (fuel cells), composti chimici che potrebbero costituire il carburante del futuro, e che sembrano non avere controindicazioni, se non una: il prezzo. Per sintetizzarle c’è infatti bisogno del platino, elemento notoriamente molto costoso che ne rende di fatto impossibile l’utilizzo su vasta scala.
È proprio su alternative più economiche che si è concentrato un gruppo di ricerca formato da scienziati di diverse nazionalità sotto la supervisione di Ulrich Kortz, della Jacobs University di Brema, Guangjin Zhang della Chinese Academy of Sciences di Pechino, e Naresh Dalal della Florida State University di Tallahassee.
Gli scienziati sono partiti dal grafene, ovvero un singolo strato di carbonio il cui tessuto è di forma esagonale, a mo’ di nido d’ape. Questo apparentemente semplice composto possiede proprietà eccezionali: una resistenza superiore a quella dell’acciaio combinata a flessibilità e leggerezza, nonché a un’ottima conducibilità elettrica. Unendo l’ossigeno al grafene, poi, si ottiene l’ossido di grafene, composto più maneggevole e più adatto allo scopo rispetto al semplice grafene; su di esso è stato infine applicato il catalizzatore, che invece del platino è un poliossometallato (abbreviato in POM), un tipo speciale di molecole già sintetizzato in laboratorio da Kortz.
“Era noto da tempo che questo poliossometallato […] si lega a particelle positivamente cariche o superfici di forma molto stabile” ha spiegato Kortz. “Per questo abbiamo avuto l’idea di usarlo come catalizzatore. […] L’efficienza del nostro catalizzatore era perfino superiore a quella di quelli standard al platino. E funzionava ancora perfettamente dopo mille test”.
Ma quale sarà il prossimo passo per i ricercatori? “Prima di tutto, dobbiamo trovare i giusti partner industriali” dice Kortz. “Le fuel cells sono un’importante questione – oggi come in futuro. Sicuramente, le applicazioni di un sistema così funzionale e allo stesso tempo economicamente efficiente sono moltissime”.
Lorenzo Paciotti
Classe 3E – Liceo Classico “Galileo” di Firenze
