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12
Dic

Ricerca del NordEst: produrre idrogeno dall’acqua grazie a un processo elettrochimico “pulito” ed efficiente

Un team italiano che ha coinvolto le università di Trieste, Bologna, Padova e CNR Parma ha dimostrato che è possibile

 

nanomateriali per produzione idrogeno da acquaÈ comunemente accettato che le emissioni antropiche di CO2 siano fra le principali cause del riscaldamento globale e all’origine di molti devastanti fenomeni atmosferici che stanno caratterizzando i nostri tempi. Tutto sembra essere legato a un uso intensivo, massiccio e ormai insostenibile di combustibili fossili. Con grande interesse e speranza si guarda alle possibili soluzioni proposte dalla comunità scientifica internazionale, e in particolare a combustibili alternativi. Tra essi l’idrogeno, un vettore energetico pulito già profeticamente descritto da Verne nel suo romanzo “L’isola misteriosa”.

In questo contesto, è di fresca pubblicazione sulla prestigiosa rivista Nature Communications un lavoro che ha visto coinvolte le Università di Trieste, Bologna, Padova, il CNR di Parma, il Consorzio INSTM, l’istituto ICCOM-CNR, il CIC Biomagune di San Sebastian e le Università della Pennsylvania e di Stanford. Maurizio Prato e Paolo Fornasiero dell’Università di Trieste, insieme ai gruppi di ricerca di Francesco Paolucci dell’Università di Bologna e di Marcella Bonchio dell’Università di Padova, hanno coordinato la fase di design e preparazione di nuovi nanomateriali, eccezionalmente efficaci per la produzione di idrogeno da elettrolisi dell’acqua.

Lo studio si inserisce in un contesto internazionale molto delicato, in cui risulta fondamentale lo sviluppo di nuove tecnologie in grado di soddisfare il fabbisogno energetico di un pianeta la cui popolazione è in costante crescita e con sempre maggiori aspettative di miglioramento della qualità di vita. In un futuro che i protagonisti del lavoro auspicano prossimo, l’uso sostenibile di energie rinnovabili aventi impatto atmosferico nullo risolverebbe in un colpo solo tante problematiche moderne, con conseguenze positive sul benessere della popolazione mondiale. L’idrogeno, la molecola più semplice conosciuta dall’uomo, abbinato a efficienti, silenziose e pulite celle a combustibile potrebbe essere la soluzione.

Come spiega il prof. Maurizio Prato, «a parità di peso, l’idrogeno contiene quasi tre volte il contenuto energetico del gas naturale, e la sua combustione porta semplicemente alla produzione di acqua. Sembra impossibile immaginare a prima vista una fonte energetica più pulita. Ma una così semplice molecola nasconde in realtà insidie che finora ne hanno rallentato l’utilizzo in campo energetico». L’idrogeno è un vettore energetico, e sulla Terra non ne esistono miniere o riserve come per carbone, petrolio o metano. Ciò significa che esso deve essere in qualche modo prodotto. Attualmente, la produzione di idrogeno è al momento un’industria multimilionaria, essendo l’H2 utilizzato in diversi settori industriali quali la sintesi dell’ammoniaca e degli importantissimi fertilizzanti che da essa si ottengono. 

Ma cosa impedisce l’entrata in gioco di un’economia energetica basata sull’idrogeno? «A parte importanti aspetti di stoccaggio, distribuzione e sicurezza dell’idrogeno - prosegue il prof. Paolo Fornasiero dell’Università di Trieste e del CNR - il maggiore ostacolo risiede proprio nella produzione sostenibile dell’idrogeno. Al momento esso viene prodotto quasi esclusivamente attraverso un processo chiamato “reazione di reforming”, il quale si basa sulla trasformazione di metano in idrogeno e monossido di carbonio, un processo di sicuro non sostenibile visto che si basa sull’utilizzo combustibili fossili».

Giovanni Valenti, ricercatore presso l’Università di Bologna, spiega invece come «è possibile ottenere una produzione sostenibile di idrogeno partendo da fonti interamente rinnovabili. L’acqua, molecola che ha permesso la vita sulla Terra, può oggi dare vita anche a una rivoluzione in campo energetico. L’idrogeno può essere prodotto dall’acqua grazie a un processo elettrochimico, pulito ed efficiente, noto come elettrolisi». 

Michele Melchionna, del Consorzio INSTM, sottolinea come «per poter essere competitivi è essenziale che i processi di produzione di H2 siano sempre più efficienti, il che richiede necessariamente l’utilizzo di catalizzatori».

Ancora una volta, la chiave per una svolta è posta nelle mani delle nanotecnologie, settore in cui l’Università di Trieste ha da molti anni dimostrato di possedere grandi competenze e di livello internazionale. I nanomateriali, grazie alle loro eccezionali proprietà, godono al momento di un’indiscussa primazia nel campo dei materiali per diverse applicazioni in campo tecnologico, e hanno le potenzialità per stimolare quel decisivo passo in avanti anche nell’ambito della produzione sostenibile di H2. Negli ultimi anni è emersa l’importanza di combinare su scala nanometrica più componenti collegati tra loro in un ordine strutturale ben definito. Tali composti sono stati battezzati come “nanomateriali gerarchici”, in cui ogni componente interagisce sinergicamente con gli altri come in un’orchestra ben affiatata. Il risultato è la comparsa di proprietà uniche, risultanti in performance significativamente più elevate per diversi processi catalitici, incluso la produzione di idrogeno.

Maurizio Prato, un’autorità mondiale nel campo dei materiali nanostrutturati a base di carbonio, sottolinea che «si è molto parlato dell’utilizzo di nanotubi di carbonio come componente in sistemi elettrocatalitici avanzati, ma da un punto di vista pratico sono ancora relativamente pochi i sistemi con nanotubi integrati che siano qualificati per una reale implementazione industriale. Il nostro studio contribuisce a colmare tale mancanza». Michele Melchionna, che ha curato la sintesi dei nuovi catalizzatori, aggiunge che «il materiale da noi ideato e sviluppato parte da nanotubi di carbonio come base dell’intelaiatura complessiva, aggiungendo componenti metalliche in modo da esaltarne le proprietà catalitiche».

«Abbiamo stabilito un nuovo stato dell’arte nella ricerca per la produzione di idrogeno attraverso processi di elettrolisi – spiega il prof. Francesco Paolucci, docente dell’Università di Bologna -. Siamo ancora distanti dalla rivoluzione promessa dall’idrogeno per un’energia pulita e a impatto ecologico zero, ma questi risultati suggeriscono che la strada intrapresa è quella giusta».

 

HI-TECH NEWS

Dalla Fondazione Kessler di Trento un’app per effettuare ricostruzioni 3D con lo smartphone

Progetto nel programma europeo Horizon 2020 

FBK app replicate 1E’ in fase di test in contesti diversi un'applicazione che si pone l'obiettivo di sfruttare la fotocamera degli smartphone (o dei tablet), per ricostruire oggetti e ambienti in 3D. Si tratta di un progetto di realtà aumentata, finanziato dal programma europeo di ricerca e innovazione Horizon 2020, coordinato dalla Fondazione Bruno Kessler di Trento e che coinvolge altri sei partner europei, tra cui l'Eth di Zurigo, il Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut e la società “t2i-trasferimento tecnologico e innovazione” di Treviso.

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Brevetto sulle proprietà mediche dell’ossido di zirconia sviluppato da Ca’ Foscari acquisito da Brenta Srl

La start-up innovativa vicentina crede nelle applicazioni sanitarie del nuovo prodotto nanotecnologico

zirconia mesoporosaNanoparticelle di zirconia mesoporose capaci di effettuare contemporaneamente diagnosi e terapia di patologie specifiche sono state sintetizzate e sviluppate da alcuni ricercatori del gruppo “Chimica fisica dei materiali” del Dipartimento di Scienze molecolari e nanosistemi dell’Università Ca’ Foscari Venezia. Si tratta di un’invenzione talmente promettente, che un’azienda vicentina del nanotech per l’industria chimico-farmaceutica ha deciso di investirci, acquistando il brevetto e lanciando una nuova collaborazione con l’università. 

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Modificata la composizione del materiale più leggero del mondo: nanotubi di carbonio rimpiazzano grafite

Si ipotizzano da subito numerose applicazioni per il materiale messo a punto dai ricercatori delle univesità di Kiel (Germania) e di Trento

aerografiteNuove ricerche applicate hanno suggerito l’opportunità di cambiare la composizione del materiale più leggero del mondo, l’aerografite: usando nanotubi di carbonio al posto della grafite, secondo i ricercatori dell'università tedesca di Kiel che hanno sviluppato il nuovo materiale in collaborazione con i ricercatori dell'Università di Trento, si è creato un nuovo prodotto dalle notevoli proprietà meccaniche e fisiche che potrebbe essere usato per produrre accumulatori di energia ultra leggeri per automobili, schiume protettive per veicoli spaziali o impalcature 3D su cui coltivare cellule per la rigenerazione dei tessuti.

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Batterie al litio, nuove procedure tecnologiche per abbatterne il costo e aumentarne la capacità

L’Univeristà del Texas sviluppa nuovi approcci utilizzando nuovi materiali e lavorazioni nanostrutturate

Università texas nuovi materiali batterie litio idea batteryIl futuro sarà sempre più connesso con l’accumulo di energia tramite le batterie al litio. Peccato che questo materiale non sia infinito e la maggiore richiesta già avuta negli ultimi anni, che è destinata a crescere ulteriormente nel tempo, ha spinto i ricercatori di tutto il mondo a cercare nuove metodiche di produzione e nuovi materiali.

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BenVista PhotoZoom Pro 7: la soluzione software leader per l'ingrandimento e la riduzione di grafica e foto digitali

L’applicativo (disponibile sia come sia come applicazione autonoma che come plug-in) consente di elaborare immagini in modo superbo, risolvendo situazioni critiche

PhotoZoom Pro 7 Boxshot Transparent 800pxA tutti è capitato ameno una volta trovarsi a lottare con un’immagine fotografica o grafica a bassa risoluzione tale da non poter essere sufficientemente ingrandita se non con una notevole perdita di qualità sottoforma di artefatti e distorsioni, con un risultato visivo difficilmente accettabile.

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Da Bosch una nuova batteria ibrida a 48 Volt a ioni di litio

Elemento sviluppato per favorire la diffusione dei veicoli ibridi di basso livello, dove l’alternatore serve da supporto di spunto al motore e per recupero di energia in rilascio 

bosch batteria ioni litio 48vNovità nel campo delle batterie per veicoli ibridi di base: Bosch ha sviluppato un nuovo accumulatore a 48 Volt agli ioni di litio di dimensioni standardizzate e con guscio in plastica per contenere peso e costo.

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Masterizzazione (e tanto altro ancora) con il Mac: ecco Roxio Toast 16 Pro

La nuova versione del popolare programma di produzione di Cd, Dvd e Blu-ray si aggiorna con nuove utilità 

toast16 pro generic fade lftRoxio ha da poco presentato la nuova versione di Toast, il popolare programma di creazione di Cd, Dvd e Blu-ray sulla piattaforma Mac, disponibile nella versione standard e in quella Pro (quest’ultima è arricchita da un pacchetto di interessanti e utili applicativi per un controvalore di 220 euro) che rendono oltremodo facile produrre contenuti digitali audio, video e multimediali.

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Da Samsung nuovi monitor per la televisione e per il computer

“The Frame” è il nuovo schermo televisivo che simula un quadro da parete. Il monitor Ultra-Wide CHG90 da 49 pollici assicura una grafica eccezionale gli appassionati di videogiochi

Samsung The Frame 01Samsung presenta sul mercato italiano la nuova famiglia di schermi dedicati sia alla televisione che al computer con particolare indicazione per gli appassionati dei videogiochi.

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Arriva “Dharma”, la dialisi portatile personalizzata

Sviluppato da EasyDial a cura di un trentino-americano da anni trapiantato in California, sarà sperimentato all’ospedale “Santa Chiara”. A Vigolo Vattaro in Trentino il sesto sito produttivo globale dell’azienda

apparecchio portalite dialisi East Dial Dharma CompositionHa l'ingombro di un trolley e può essere gestito dal paziente senza la continua supervisione di un medico. Si chiama “Dharma”  ed è il rivoluzionario dispositivo per la dialisi portatile, che verrà sperimentato per 125 giorni, in anteprima a livello italiano, in due centri: presso l'Ospedale “Santa Chiara” di Trento e al “San Martino” di Genova.

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Pronto per entrare i orbita il satellite radioamatoriale “Max Valier Sat”

Dopo anni di lavoro tra Alto Adige, Monaco e Brema, a fine giugno il satellite radioamatoriale progettato dagli studenti ed insegnati dell’Istituto tecnologico di Bolzano raggiungerà la sua orbita intorno alla Terra 

Satellite radioamatoriale MaxValierSatSotto la guida di esperti internazionali in navigazione spaziale, gli studenti e insegnanti dell’Istituto tecnologico in lingua tedesca “Max Valier” di Bolzano hanno costruito il primo satellite altoatesino, battezzato “Max Valier Sat”, che a fine mese sarà lanciato nello spazio. 

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La misura della luce nel laboratorio di nanoscienze dell’Università di Trento

Lo studio pubblicato su Nature Communications accende i riflettori sul comportamento dei fotoni, le particelle che compongono la luce, che si trovano nel medio infrarosso

Uni tn fotoni spettro infrarosso Piccione Trenti Mancinelli Lab nanoscienzeRilevare molecole di gas, effettuare monitoraggi ambientali accurati, stabilire comunicazioni satellitari efficienti nello spazio, dare vita a nuovi tipi di semiconduttori, indispensabili per tutti i principali dispositivi elettronici e microelettronici di nuova generazione: tutte queste attività hanno in comune lo studio dei fotoni.

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Il bisturi genomico “usa e getta” per la riparazione del DNA

Una ricerca del Cibio dell’Università di Trento condotto dal gruppo di ricerca guidato da Anna Cereseto individua una molecola “meccanica” che opera negli organismi malati senza effetti collaterali 

Cibio bisturi genomico gruppo lavoro ricerca Anna Cereseto 2Le terapie genetiche, sviluppate a partire dalla fine degli anni Ottanta grazie all’avvento dell’ingegneria genetica, sono state salutate come una vera rivoluzione per sconfiggere molte patologie tuttora incurabili, come le malattie di natura ereditaria (ad esempio fibrosi cistica, distrofia muscolare, emofilia o diabete di tipo 1), malattie che dipendono da fattori ambientali (come il cancro, le malattie cardiovascolari e quelle neurodegenerative) ma anche traumi, infezioni e ischemie.

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Il Radar Rime sviluppato da UniTrento per indagare sulle lune ghiacciate di Giove

Missione della sonda europea “Juice” prevista per il 2022 e operatività sul pianeta rosso nel 2029 dopo un viaggio interplanetario di sette anni

missione Juice NASA JPL giove e le sue lune ghiacciatePiù vicino il viaggio sulle tracce di vita tra le lune ghiacciate di Giove. Terminata la progettazione, può iniziare la costruzione della sonda e degli strumenti scientifici. Passo in avanti decisivo per la missione spaziale Juice (JUpiter ICy moon Explorer), che vede protagonista l’Università di Trento.

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UniTn, svelati i segreti dei “mattoni” nel materiale più leggero al mondo

Lo studio di Stefano Signetti dell’Università di Trento pubblicato su Nature Communications fa luce sulle proprietà nanomeccaniche dei tetrapodi, i “mattoni” che costituiscono l’aerografite, materiale a base di grafene

aerografite su soffione radicchioÈ nera, superelastica, idrorepellente, è un ottimo conduttore di elettricità, ma soprattutto è il materiale più leggero mai inventato al mondo: l’aerografite, nata nel 2012 nei laboratori di ricerca delle università di Kiel e di Amburgo partendo da una base di grafene.

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Libera, gratuita, veloce: nasce la rete regionale “EmiliaRomagnaWiFi”

Oltre 1.100 nuovi punti di accesso da Piacenza a Rimini. Donini: «un altro passo verso gli obiettivi fissati dall'Agenda digitale: vogliamo avere almeno 4.000 postazioni entro il 2019»

Presentazione EmiliaRomagna WiFi corsiniLiberi, gratuiti, veloci: saranno così i 1.103 nuovi punti di accesso a Internet che troveranno spazio anche in piazze, stazioni, ospedali e biblioteche da Piacenza a Rimini. Parte così “EmiliaRomagnaWiFi”, la nuova rete pubblica della Regione che sarà in grado di garantire un accesso facile e senza restrizioni a tutti, a cominciare da 183 territori.  

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