Un team di ricerca australiano ha sviluppato una tecnica che consente di immagazzinare gas a temperatura ambiente, in modo sicuro e con bassissimo utilizzo di energia, utilizzando una specie di mulino a palle d’acciaio.
Un team di ricerca della Deakin University, in Australia, guidato da Ying Chen, direttore del dipartimento di nanotecnologia dell’istituto, ha scoperto un metodo innovativo e potenzialmente rivoluzionario per la separazione di gas e il loro stoccaggio, applicabile anche all’immagazzinamento dell’idrogeno. La tecnica si basa sull’utilizzo di una polvere a base di nitruro di boro e un processo interamente meccanico, per separare diversi gas e immagazzinarli all’interno delle molecole della polvere stessa, a temperatura e pressione ambiente, con un minimo dispendio di energia. Sembra troppo bello per essere vero, tanto che lo stesso autore della ricerca, Srikanth Mateti, ha dovuto ripetere l’esperimento una trentina di volte prima di convincersi dell’effettiva validità del processo. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Materials Today.
Un mulino con sfere d’acciaio
Il sistema messo a punto dai ricercatori impiega una specie di mulino composto da un cilindro in cui vengono inseriti la polvere di nitruro di boro, delle sfere di acciaio e la miscela da cui devono essere separati i gas, ad esempio derivati dal petrolio. A questo punto il cilindro viene fatto ruotare e le sfere d’acciaio muovendosi sulla parete interna del cilindro, inizieranno ad applicare una forza meccanica sulla miscela di gas e sulla polvere. Applicando la giusta combinazione di velocità di rotazione e di pressione all’interno della camera del cilindro, le sfere innescano una reazione meccanico-chimica che porta i gas a separarsi e a venire assorbiti dalla polvere. Poiché almeno un gas della miscela viene sempre assorbito prima degli altri, ripetendo il processo per stadi è possibile separare in modo efficace i diversi elementi, rimuovendoli di volta in volta dal cilindro e senza sprechi.
Una volta immagazzinato nella polvere, il gas può essere trasportato in un normale contenitore, senza dover ricorrere a pressurizzazione o cautele particolari per il trasporto, con evidente riduzione dei costi e miglioramenti della sicurezza. Per liberare e utilizzare il gas così immagazzinato, basta riscaldare la polvere di nitruro di boro in condizioni di vuoto.
La tecnica richiede il 90% di energia in meno rispetto agli ordinari sistemi di separazione
Poiché la reazione è interamente meccanica, l’intero processo consuma pochissima energia. Secondo i ricercatori il nuovo sistema richiede il 90% di energia in meno rispetto alla distillazione criogenica utilizzata dall’industria petrolifera nella produzione del gas naturale. La separazione dei diversi idrocarburi dal petrolio greggio oggi costituisce il 15% del fabbisogno mondiale di energia.
Ma l’applicazione più interessante riguarda lo stoccaggio dell’idrogeno. “Gli attuali metodi di stoccaggio dell’idrogeno consistono nell’utilizzo di serbatoi ad alta pressione, oppure nel raffreddamento del gas per portarlo in forma liquida. Entrambi i metodi richiedono grossi quantitativi di energia, oltre a pericolosi processi e materiali chimici” ha dichiarato il professore Ying Chen. I risultati della ricerca mostrano invece la strada verso un approccio molto più sostenibile: “non ci sono sprechi, il [nostro] processo non richiede sostanze pericolose e non crea derivati. Lo stesso nitruro di boro è un composto chimico di livello-0, qualcosa che è ritenuto perfettamente sicuro anche da tenere in casa. Ciò significa poter immagazzinare idrogeno ovunque e utilizzarlo ogni volta che serve” dice il dottor Srikanth Mateti.
La Deakin University ha effettuato richiesta di brevetto, e ora proseguirà gli studi e cercherà partner per portare su scala industriale l’innovativo processo: “dobbiamo validare ulteriormente il metodo con l’industria per sviluppare un’applicazione pratica” dice il professor Chen. “Per portarlo dal laboratorio su scala industriale, dobbiamo verificare che il processo offra un risparmio, sia più efficiente e veloce dei metodi tradizionali di separazione e stoccaggio dei gas“.
Fonte dday.it – Articolo di Paolo Centofanti