La produzione di idrogeno attraverso il fotovoltaico è una tecnologia in rapido sviluppo che potrebbe avere un impatto significativo sulla transizione verso fonti di energia pulita e rinnovabile. L'idrogeno, infatti, è un vettore energetico molto efficiente che permetterebbe, in condizioni ottimali, di produrre energia pulita, poiché la combustione dell'idrogeno non produce gas serra. Il suo scarto? Solo vapore acqueo.

L'idrogeno, però, allo stato puro non si trova sul nostro Pianeta, ma va estratto dal metano o dall'acqua. E dato che dal metano il processo di estrazione è piuttosto dispendioso, sono sempre più le ricerche che tentano di trovare un nuovo approccio alla sua produzione.

Un recente studio condotto da un gruppo di ricerca dell'Università del Michigan negli Stati Uniti d'America ha dimostrato che è possibile scindere l'acqua in idrogeno e ossigeno utilizzando un particolare pannello solare che imiterebbe un passaggio chiave della fotosintesi clorofilliana.

La fotosintesi clorofilliana

Prima di addentrarsi nei dettagli di questa nuova tecnologia è utile capire meglio come funzioni la fotosintesi clorofilliana e come questa sia essenziale per l'estrazione dell'idrogeno.

La fotosintesi clorofilliana è il processo chimico attraverso il quale le piante utilizzano l'energia solare per convertire l'anidride carbonica e l'acqua in glucosio (fondamentale per la vita delle piante) e ossigeno.

I ricercatori dell'Università del Michigan hanno osservato questo fenomeno, adattandolo ai pannelli solari per ottenere un risultato simile, ma in relazione all'idrogeno contenuto nell'acqua.

Come funziona

Il pannello fotovoltaico ideato dagli studiosi utilizza la stessa tecnologia della fotosintesi clorofilliana, ma per scindere l'acqua in idrogeno e ossigeno. In che modo?

Questo pannello solare è composto da una serie di celle fotovoltaiche che catturano l'energia solare e la utilizzano per alimentare un processo di elettrolisi, che scinde l'acqua in idrogeno e ossigeno, ovvero i suoi due atomi costituenti.

L'idrogeno così prodotto può essere utilizzato come combustibile per la produzione di elettricità o come materia prima per la produzione di combustibili sintetici, come l'ammoniaca. Inoltre, l'ossigeno prodotto può essere poi utilizzato per scopi medici o industriali.

I vantaggi di questa tecnologia

La produzione di idrogeno attraverso il fotovoltaico ha molti vantaggi rispetto ad altri metodi precedentemente utilizzati (come per esempio l'elettrolisi dell'acqua, quando questa viene alimentata da fonti di energia non rinnovabile). In primo luogo, avvenendo attraverso il fotovoltaico, questa produzione è completamente pulita e rinnovabile, poiché utilizza solo l'energia solare. In secondo luogo, la produzione di idrogeno attraverso la tecnologia fotovoltaica è molto efficiente, poiché utilizza l'energia solare direttamente senza la necessità di convertirla in elettricità (dato che questo sarà il secondo passaggio, ma affidato all'idrogeno).

La produzione di idrogeno tramite pannelli solari, dunque, è una tecnologia promettente, anche se ci sarà bisogno di tempo, ricerche e applicazioni per poterla utilizzare su larga scala, confermando le prime impressioni e i primi studi.