Idrogeno verde, osservati gli atomi coinvolti nella produzione

Osservati in azione i singoli atomi coinvolti nel processo di produzione dell'idrogeno 'verde', cioe' quello derivato dall'acqua e dunque a basso impatto ambientale. Il risultato, che permettera' di disegnare dei materiali catalitici di nuova generazione che possano rendere la produzione piu' efficiente ed economica, e' pubblicato sulla rivista Nature Catalysis dal Surface Science and Catalysis Group (Sscg) del Dipartimento di Scienze Chimiche dell'Universita' di Padova diretto da Gaetano Granozzi, in collaborazione con il gruppo teorico dell'Universita' di Milano-Bicocca guidato da Cristiana Di Valentin.

Grazie a una strumentazione estremamente sofisticata di microscopia a tunnel a scansione elettrochimica (Ec-Stm) sviluppata a Padova, i ricercatori hanno visto i singoli atomi al lavoro nel processo di produzione dell'idrogeno. Il metodo e' stato applicato a sistemi catalitici innovativi basati su materiali bidimensionali a base di grafene e metalli non nobili (un'alternativa ai materiali standard usati attualmente per la decomposizione elettrochimica dell'acqua richiedenti l'uso di metalli nobili di alto costo e scarsa reperibilita' ). La qualita' dei dati ottenuti e' senza precedenti ed e' stata interpretata attraverso metodi di simulazione all'avanguardia sviluppati all'Universita' di Milano-Bicocca.

Lo studio ha permesso di "identificare con precisione atomica la presenza di siti catalitici e valutare direttamente in situ la loro capacita' di produrre idrogeno. Questa combinazione davvero unica di risoluzione spaziale e quantificazione dell'attivita' elettrocatalitica - dice il coordinatore dello studio Stefano Agnoli dell'Universita' di Padova - consente di stabilire in modo estremamente accurato le relazioni che legano la struttura della materia alla reattivita' chimica e quindi fornisce le informazioni necessarie per costruire atomo dopo atomo catalizzatori ad altissima efficienza».