Tecnologia

I fogli di grafene, che hanno lo spessore di un atomo, possono essere usati per migliorare le celle a combustibile che trasformano l'idrogeno

Aperta la strada all'energia pulita dall'idrogeno, grazie al materiale più sottile del mondo, il grafene. I fogli di questo materiale, che hanno lo spessore di un atomo, possono infatti essere usati per migliorare le celle a combustibile che trasformano l'idrogeno in energia e che hanno il vantaggio di produrre come scarto del processo semplicemente acqua. Su Nature un articolo del gruppo coordinato da Andre Geim, studioso dell'università britannica di Manchester che nel 2010 ha vinto il Nobel per la scoperta di alcune nuove caratteristiche del grafene, dimostra che il materiale - già noto per essere un ottimo conduttore di calore e di elettricità - si comporta anche come una membrana che fa passare in modo selettivo gli ioni (particelle elettricamente cariche) di idrogeno.

Questa proprietà, inaspettata per il grafene, suggerisce che membrane di questo materiale potrebbero essere usate nelle celle a combustibile a idrogeno. Una delle caratteristiche fondamentali nel processo con il quale si genera corrente elettrica nelle celle a combustibile è il passaggio degli ioni di idrogeno tra i due elettrodi catodo e anodo che avviene attraverso una membrana, spiega Vittorio Pellegrini, direttore del Centro Grafene (Graphene Labs) dell'Istituto Italiano di Tecnologia (Iit).

Attualmente, aggiunge, ”nelle celle a combustibile le membrane sono di un materiale chiamato nailon, ma hanno l'inconveniente di generare resistenza elettrica durante il passaggio degli ioni di idrogeno che le fa scaldare e degradare”. Il grafene, oltre a essere più selettivo del neflon, ossia fa passare solo gli ioni di idrogeno e non, per esempio, gli elettroni, non genera resistenza elettrica e quindi, sottolinea Pellegrini, la vita delle membrane fatte con questo materiale è più lunga rispetto ai materiali tradizionali. I ricercatori mostrano inoltre che la proprietà scoperta è comune anche ai cosiddetti “cugini” del grafene, materiali con la stessa struttura a nido d'ape, come il nitruro di boro: questo, rileva Pellegrini, apre la porta su un mondo nuovo e non è escluso che questi materiali possano essere usati anche in combinazione nelle celle a combustibile.