Sweet-LOHC: la prossima generazione di stoccaggio dell'idrogeno chimico
I residui biogenici dell'industria saccarifera saranno utilizzati come vettore, con il rame al posto del platino come catalizzatore
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I vettori di idrogeno organico liquido sono destinati a diventare ancora più sostenibili. In una nuova ricerca dell'Istituto per un'economia sostenibile dell'idrogeno (IHE), i ricercatori del Forschungszentrum Jülich stanno studiando molecole di stoccaggio ricavate da rifiuti biogenici che offrono ulteriori vantaggi.
Queste sostanze, note come vettori organici liquidi di idrogeno (LOHC), possono essere immagazzinate e trasportate quasi con la stessa facilità dei combustibili liquidi. Allo stesso tempo, hanno la capacità speciale di assorbire e rilasciare quantità sostanziali di idrogeno. Si parla anche di stoccaggio chimico dell'idrogeno. Il liquido vettore non viene consumato durante questi processi e può essere ricaricato dopo la scarica.
In questo nuovo ambito di ricerca, gli scienziati di Jülich stanno rivolgendo la loro attenzione a una nuova generazione di vettori di idrogeno che possono essere prodotti da residui vegetali e altri materiali di scarto biogenici. "I vettori basati su materie prime rinnovabili rendono lo stoccaggio chimico dell'idrogeno molto più interessante e sostenibile", afferma il professor Peter Wasserscheid. Il direttore dell'IHE è considerato uno dei principali pionieri della tecnologia LOHC.
Catalizzatori a basso costo
I nuovi vettori biogenici promettono un ulteriore vantaggio: il rame da solo è sufficiente come catalizzatore per liberare l'idrogeno dalla molecola del vettore. Lo ha dimostrato uno studio di un gruppo di ricercatori cinesi, pubblicato nell'estate del 2025 sulla prestigiosa rivista Nature Energy e commentato da Peter Wasserscheid.
Un catalizzatore è una sostanza che permette o accelera una reazione chimica. Altri sistemi, invece, richiedono solitamente metalli preziosi molto più costosi, come il platino. Le molecole carrier biogeniche consentono inoltre di rilasciare l'idrogeno a temperature significativamente più basse. Questo riduce i costi, così come l'uso di materiali catalizzatori più economici.
"Ora si tratta di individuare il percorso catalitico migliore per produrre queste molecole portanti da materiali di scarto biogenici. In secondo luogo, stiamo sviluppando nuovi catalizzatori di rame per rendere le operazioni di carico e scarico ancora più efficienti", spiega la professoressa Regina Palkovits, anch'essa direttrice dell'IHE, responsabile dello sviluppo di concetti innovativi di catalizzatori per il nuovo obiettivo di ricerca.
Una fonte di speranza per l'area mineraria renana
Le questioni trattate non sono solo di interesse scientifico, ma offrono anche un notevole potenziale pratico per le catene di valore nell'area mineraria renana. L'obiettivo della ricerca è quindi noto anche come "Sweet-LOHC". L'industria dello zucchero locale genera grandi volumi di materiali residui che potrebbero essere utilizzati nella produzione.
"L'area mineraria renana è ideale per dimostrare concetti tecnologici di questo tipo. Qui c'è un'abbondanza di materiali residui biologici, oltre a turbine eoliche e impianti fotovoltaici. Gli agricoltori possono utilizzare l'elettricità verde per far funzionare gli elettrolizzatori, caricare l'idrogeno sul vettore biogenico e quindi alimentare i loro trattori e macchinari", afferma Peter Wasserscheid.
La sua visione del futuro è che le grandi cooperative di macchine agricole potrebbero creare una nuova forma di autosufficienza energetica ampiamente indipendente dai combustibili fossili, compreso il funzionamento senza emissioni dei veicoli pesanti.
Allo stesso tempo, i metodi consolidati di stoccaggio dell'idrogeno rimarranno rilevanti, sottolinea Peter Wasserscheid: "Non esiste un'unica tecnologia energetica che soddisfi tutte le esigenze. Ogni metodo di stoccaggio ha i suoi punti di forza e i suoi campi di applicazione specifici".
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