(Phys.org) -- Per la prima volta, gli ingegneri dell'Università del New South Wales hanno dimostrato che l'idrogeno può essere rilasciato e riassorbito da un promettente materiale di stoccaggio, superare un grosso ostacolo al suo utilizzo come fonte di carburante alternativa.

I ricercatori del Materials Energy Research Laboratory in nanoscala (MERLin) dell'UNSW hanno sintetizzato nanoparticelle di un composto chimico comunemente trascurato chiamato boroidruro di sodio e le hanno racchiuse all'interno di gusci di nichel.

La loro nanostruttura unica "core-shell" ha dimostrato notevoli proprietà di stoccaggio dell'idrogeno, compreso il rilascio di energia a temperature molto più basse di quanto osservato in precedenza.

“Nessuno ha mai provato a sintetizzare queste particelle su scala nanometrica perché pensava che fosse troppo difficile, e non si poteva fare. Siamo i primi a farlo, e dimostrare che l'energia sotto forma di idrogeno può essere immagazzinata con sodio boroidruro a temperature e pressioni pratiche, ” afferma il dottor Kondo-Francois Aguey-Zinsou della School of Chemical Engineering dell'UNSW.

Considerato un importante carburante del futuro, l'idrogeno potrebbe essere utilizzato per alimentare gli edifici, elettronica e veicoli portatili, ma questa applicazione si basa su una pratica tecnologia di archiviazione.

I composti leggeri noti come boroidruri (compresi i composti di litio e sodio) sono noti per essere materiali di stoccaggio efficaci, ma si credeva che una volta che l'energia fosse stata rilasciata non potesse essere riassorbita - una limitazione critica. Questa "irreversibilità" percepita significa che c'è stata poca attenzione sul boroidruro di sodio.

Però, il risultato, pubblicato la scorsa settimana sulla rivista ACS Nano , dimostra per la prima volta che la reversibilità è effettivamente possibile utilizzando un materiale boroidruro di per sé e potrebbe preannunciare progressi significativi nella progettazione di nuovi materiali di stoccaggio dell'idrogeno.

“Controllando le dimensioni e l'architettura di queste strutture possiamo sintonizzare le loro proprietà e renderle reversibili – questo significa che possono rilasciare e riassorbire idrogeno, "dice Aguey-Zinsou, autore principale della carta. "Ora abbiamo un modo per attingere a tutti questi materiali boroidruro, che sono particolarmente interessanti per l'applicazione sui veicoli a causa della loro elevata capacità di stoccaggio dell'idrogeno.

I ricercatori hanno osservato notevoli miglioramenti nelle proprietà termodinamiche e cinetiche del loro materiale. Ciò significa che le reazioni chimiche necessarie per assorbire e rilasciare idrogeno sono avvenute più velocemente rispetto ai materiali precedentemente studiati, e a temperature notevolmente ridotte, rendendo possibile l'applicazione molto più pratica.

Nella sua forma sfusa, il boroidruro di sodio richiede temperature superiori a 550 gradi Celsius solo per rilasciare idrogeno. Anche su scala nanometrica i miglioramenti sono stati minimi. Però, con la loro nanostruttura core-shell, i ricercatori hanno visto il rilascio di energia iniziale a soli 50 °C, e rilascio significativo a 350 ° C.

“I nuovi materiali che potrebbero essere generati da questa entusiasmante strategia potrebbero fornire soluzioni pratiche per soddisfare molti degli obiettivi energetici fissati dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, "dice Aguey-Zinsou. "La cosa fondamentale qui è che abbiamo aperto la porta."