GIACOMO RAMACCIOTTI per loschermo
La notizia arriva direttamente da uno studio condotto da ricercatori dell’Istituto Nanoscienze del Consiglio Nazionale delle Ricerche, e riguarda la possibilità di immagazzinare idrogeno, in maniera efficiente, tramite lo stropicciamento di un foglio di grafene.
Di idrogeno, riguardo ai problemi energetici, si parla molto. Come conservarlo e, soprattutto, come rilasciarlo?
Vittorio Pellegrini, autore su questo giornale della rubrica “Scienza viva”, e Valentina Tozzini del laboratorio Nest dell’Istituto Nanoscienze del Cnr e Scuola Normale Superiore di Pisa, con calcoli e simulazioni, hanno dato prova che governando il corrugamento del grafene si può liberare idrogeno in condizioni ambientali normali. Quindi senza necessità di alte temperature.
Parentesi sul grafene: si tratta del “materiale formato da un solo strato di atomi di carbonio disposti in un reticolo a nido d’ape valso il Nobel per la Fisica 2010”: i due vincitori furono Andre Geim e Konstantin Novoselov (università di Manchester). Il comitato dei Nobel di Stoccolma descrisse il grafene come “primo materiale a due dimensioni” (sottilissimo).
A cosa hanno portato, dunque in breve, i calcoli dei ricercatori? Risulterebbe questo: da uno strato di grafene compresso lateralmente si ha la produzione di ondulazioni, di valli e creste. A queste creste l’idrogeno si attacca.“Spostando la corrugazione, in modo analogo a un’onda che procede, le creste si muovono e l’idrogeno si ritrova in zone concave in cui l’adesione è sfavorita. Questo meccanismo combinato con l’effetto dinamico dell’onda stessa, provoca il rilascio dell’idrogeno.”
“L’idrogeno ha una forte affinità per le zone convesse del grafene e molto poca per quelle concave – ha dichiarato Valentia Tozzini- e questo accade perché l’energia del legame è proporzionale alla curvatura del reticolo atomico”.
“Una volta catturato sulle creste, -continua- invertendo la curvatura diventa possibile rilasciare l’idrogeno, un po’ come scuotere un tappeto di grafene impregnato di polvere-idrogeno”.
La fase successiva ha riguardato la sperimentazione sul “come produrre strati di grafene corrugato in laboratorio e come invertire le ondulazioni in maniera controllata nel materiale reale”.
“L’idea di utilizzare la curvatura del grafene per assorbire e rilasciare idrogeno è del tutto nuova – ha aggiunto Vittorio Pellegrini – e la realizzazione di dispositivo è vincolata da molti requisiti ingegneristici che abbiamo appena cominciato a esplorare, ma le simulazioni di questo studio ci dicono che la strada è percorribile”.