Dalla Rivoluzione Industriale, gli impatti ambientali dell'energia hanno destato preoccupazione. Recentemente, questo ha spinto i ricercatori a cercare opzioni praticabili per fonti di energia pulite e rinnovabili.

Grazie alla sua convenienza e rispetto dell'ambiente, l'idrogeno è un'alternativa fattibile ai combustibili fossili per applicazioni energetiche. Però, a causa della sua bassa densità, l'idrogeno è difficile da trasportare in modo efficiente, e molti metodi di generazione dell'idrogeno a bordo sono lenti e ad alta intensità energetica.

Ricercatori dell'Accademia cinese delle scienze, Pechino e l'Università Tsinghua, Pechino indaga in tempo reale, generazione di idrogeno su richiesta da utilizzare nelle celle a combustibile, che sono una forma di energia silenziosa e pulita. Descrivono i loro risultati nel Journal of Renewable and Sustainable Energy .

I ricercatori hanno utilizzato una lega, una combinazione di metalli, di gallio, indio, stagno e bismuto per generare idrogeno. Quando la lega incontra una lastra di alluminio immersa nell'acqua, viene prodotto idrogeno. Questo idrogeno è collegato a una cella a combustibile con membrana a scambio protonico, un tipo di cella a combustibile in cui l'energia chimica viene convertita in energia elettrica.

"Rispetto ai metodi tradizionali di generazione di energia, PEMFC eredita una maggiore efficienza di conversione, " ha detto l'autore Jing Liu, professore all'Accademia cinese delle scienze e all'Università Tsinghua. "Potrebbe iniziare rapidamente e funzionare tranquillamente. Inoltre, un vantaggio chiave di questo processo è che l'unico prodotto che genera è l'acqua, rendendolo rispettoso dell'ambiente."

Hanno scoperto che l'aggiunta di bismuto alla lega ha un grande effetto sulla generazione di idrogeno. Rispetto ad una lega di gallio, indio e stagno, la lega che include il bismuto porta a una reazione di generazione di idrogeno più stabile e durevole. Però, è importante poter riciclare la lega per ridurre ulteriormente i costi e l'impatto ambientale.

"Ci sono vari problemi nei metodi esistenti per la separazione della miscela post-reazione, " Liu ha detto. "Una soluzione acida o alcalina può dissolvere l'idrossido di alluminio ma causa anche problemi di corrosione e inquinamento".

Altri metodi di rimozione dei sottoprodotti sono difficili e inefficienti, e anche il problema della dissipazione del calore nel processo di reazione dell'idrogeno deve essere ottimizzato. Una volta risolte queste difficoltà, questa tecnologia può essere utilizzata per applicazioni dal trasporto ai dispositivi portatili.

"Il merito di questo metodo è che potrebbe realizzare la produzione di idrogeno in tempo reale e su richiesta, " ha detto Liu. "Può offrire una possibilità per un'era dell'energia verde e sostenibile".