Fissare l’azoto per convertirlo in energia a basso costo. Una rivoluzionaria ricerca sudcoreana

Si potrà fare a meno del platino nei catalizzatori?

[23 luglio 2013]

Ci arriva in redazione direttamente dall’Ulsan national institute of  science and technology  (Unist) della Corea del sud la notizia della scoperta di «un metodo semplice, a basso costo ed eco-friendly per la creazione di nitrogen-doped graphene nanoplatelets (NGnPs), che potrebbero essere utilizzato nelle celle solari sensibilizzate con colorante e nelle celle a combustibile».

I risultati della ricerca dell’Unist (Direct nitrogen fixation at the edges of graphene nanoplatelets as efficient electrocatalysts for energy conversion), alla quale hanno partecipato anche altri istituti privati e statali sudcoreani e l’US Air Force office of scientific research e l’Asian office of aerospace R&D, sono stati pubblicati su Scientific Reportstoday ed il lavoro del team sudcoreano potrebbe essere un passo verso la sostituzione del platino (Pt) come elemento di base dei  catalizzatori per la conversione dell’energia.

Nella nota inviata a greenreport.it gli scienziati dell’Unist sottolineano che «la ricerca di alternative economicamente valide ai combustibili fossili ha attirato l’attenzione delle comunità energetiche a causa di aumento dei prezzi dell’energia e dei cambiamenti climatici. Le celle solari e le celle a combustibile possono essere alternative promettenti, ma gli elettrodi “Pt-based” sono costosi e soggetti a danni ambientali».

La nota prosegue spiegando che «la fissazione dell’azoto avviene quando l’azoto (N2) nell’atmosfera viene convertito in ammoniaca (NH3). I processi di fissaggio liberano atomi di azoto dalla loro forma diatonica che possono essere utilizzati in altri modi, ma l’azoto non reagisce facilmente con le altre sostanze chimiche per formare nuovi composti. Il metodo più comune di fissazione dell’azoto industriale è il processo Harber-Bosch, che richiede condizioni estreme: 200 atmosfere di pressione e 400° C di temperatura».

Già nel 2012, con lo studio “Edge-carboxylated graphene nanosheets via ball milling” pubblicato dai Proceedings of the National Academy of Sciences (Pnas) il team sudcoreano dell’Unist aveva già detto che la tecnica “dry ball-milling” «è in grado di produrre in modo efficiente le particelle di grafene modificate in grandi quantità». Ora afferma che «questa ricerca su Scientific Reports presenta un’altra innovazione per migliorare i materiali. Lungo questa strada, il team di ricerca ha scoperto un nuovo processo di fissazione dell’azoto».

Gli scienziati dell’Unist dicono di essersi concentrati «sulle modificazioni con l’azoto, sviluppando una tecnica con la fissazione dell’azoto, la formazione del legame diretto carbonio-azoto diretta, ai bordi frammentati dei quadri di grafite, utilizzando il ball-milling della grafite in presenza di gas di azoto».