Oltre i Metalli Nobili
Negli ultimi anni, l'elettrolisi dell'acqua ha guadagnato grande attenzione come metodo per produrre idrogeno verde, un vettore chimico ed energetico pulito. Questo è particolarmente utile nei settori hard-to-abate e nei trasporti, rappresentando una strategia chiave per la decarbonizzazione.
L'elettrolisi dell'acqua, è un processo elettrochimico che scompone l'acqua (H2O) nei suoi elementi costitutivi, idrogeno (H2) e ossigeno (O2), tramite corrente elettrica. Ciò avviene in una cella elettrolitica composta da due elettrodi (anodo e catodo) immersi in un elettrolita, una soluzione concentrata di KOH o NaOH nel caso dell'elettrolisi dell’acqua alcalina.
Un tipico elettrodo è formato da un substrato metallico, che trasporta gli elettroni, e da un coating elettrocatalitico. Il coating accelera le reazioni di evoluzione dell'idrogeno o dell'ossigeno, rispettivamente al catodo e all'anodo delle celle elettrochimiche.
Tradizionalmente, i metalli nobili, come il platino e l'iridio, sono utilizzati come elettrocatalizzatori nelle reazioni di elettrolisi per migliorare l'efficienza e la cinetica del processo. In particolare, vengono scelti per la loro resistenza alla corrosione e per le loro performance nel promuovere le reazioni di elettrolisi. Inoltre, la loro stabilità garantisce le prestazioni e la durata a lungo termine della cella elettrochimica.
Tuttavia, il loro costo elevato e la scarsa disponibilità a livello globale rappresentano limiti significativi. Per superare questi ostacoli, De Nora si impegna a trovare soluzioni per ridurre al minimo o addirittura eliminare il contenuto di metalli nobili dagli elettrodi.
Al contempo, l’azienda sta sviluppando nuovi elettrodi senza metalli nobili, capaci di offrire prestazioni comparabili, come tensioni stabili ad alte densità di corrente, costi ridotti e un minore impatto ambientale.
Un approccio consiste nello sviluppare nuove tecniche di coating per migliorare l'efficienza dei catalizzatori non a base di metalli nobili. Ad esempio, si possono ideare nuove formulazioni e architetture di elettrocatalizzatori da applicare al substrato per ottenere nuovi elettrodi.
Con questo approccio, i metalli delle terre rare e di transizione possono essere utilizzati in forme e strutture diverse, ottenendo prestazioni paragonabili agli elettrocatalizzatori a base di metalli nobili.
De Nora sta anche esplorando tecniche di produzione alternative per produrre strati elettrocatalitici, soprattutto per i catodi, che possano mantenere l'efficienza cinetica e la stabilità del processo.
L’elettrolisi dell'acqua alcalina è una tecnologia fondamentale per la produzione di idrogeno verde e per la transizione energetica. In questo contesto, De Nora è attivamente impegnata nella promozione di soluzioni innovative per ridurre e rimuovere la quantità di metalli nobili utilizzati negli elettrocatalizzatori, rendendo questa tecnologia più pulita e rispettosa dell'ambiente.