Idrogeno dalle fogne, i ricercatori brasiliani trasformano le acque reflue in energia pulita

Tra le varie alternative energetiche, l‘idrogeno appare come una possibilità. Un tale elemento chimico può essere una materia prima per la generazione di energia elettrica e carburante e quest’ultima opzione è stata ampiamente testata in tutto il mondo. Si scopre che l’idrogeno si ottiene attraverso processi che consumano molta energia, rendendo il suo utilizzo appena fattibile. La soluzione trovata dai ricercatori dell’Università Federale del Ceará (UFC) è stata quella di produrlo esclusivamente da acque reflue. Nei test di laboratorio, sono stati in grado di generare energia sufficiente per caricare i telefoni cellulari. La quantità è ancora piccola, ma l’idea è che l’alternativa possa essere utilizzata su larga scala e possa essere utilizzata anche per il trattamento delle acque reflue. Immagina di generare energia pulita risolvendo uno dei maggiori problemi nelle grandi città? Sarebbe un’impresa straordinaria:

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“Poiché i servizi igienico-sanitari sono visti come qualcosa senza valore commerciale e politico, non ci sono investimenti. Dal momento in cui viene dato valore commerciale al trattamento delle acque reflue, aziende e politici vedranno i servizi igienico-sanitari in modo diverso, non solo come una pulizia da fare, ma come una fonte di generazione di reddito ”, afferma il professor Fernanda Leite Lobo, del Dipartimento di Ingegneria Idraulica e Ambientale dell’UFC, uno dei collaboratori della ricerca. Per la ricerca è stata adottata una tecnologia bioelettrochimica che, secondo l’UFC, è recente nel mondo accademico e non è ancora utilizzata in Brasile. Di seguito puoi vedere i dettagli di come funziona il metodo:

Il principio è quello di utilizzare l’energia chimica della materia organica nelle acque reflue per produrre elettroni, che possono essere manipolati per generare corrente elettrica continua e per creare determinate reazioni chimiche. Sono queste reazioni che consentono la creazione di idrogeno. Questa tecnologia funziona con una cella a combustibile microbica, in grado di trasformare l’energia chimica presente nel liquame in corrente elettrica. È un modello semplice: un cubo acrilico con due elettrodi (un anodo e un catodo, qualcosa come i lati positivo e negativo di una batteria). Gli elettroni che vanno da un elettrodo all’altro vengono raccolti e utilizzati, tramite un sistema di controllo dell’energia (PMS), per generare la tensione necessaria per produrre idrogeno.

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“L’evoluzione dell’idrogeno è una reazione endergonica, cioè ha bisogno di un’energia esterna per accadere, non avviene spontaneamente. Ogni volta che si produce idrogeno, è necessario mettere energia nel processo ”, spiega il professor Fernanda. “Siamo stati in grado di isolare le reazioni, la produzione di energia attraverso i liquami e l’evoluzione dell’idrogeno, isolando elettricamente gli elettrodi che si trovano nelle fognature e immagazzinando quell’energia per un po ‘”, afferma il ricercatore, sottolineando che è proprio questa energia immagazzinata ( processo che avviene su una scala di millisecondi) la sorgente che consente la produzione di idrogeno, eliminando la necessità di qualsiasi fonte esterna di energia.

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Applicazione
L’utilizzo del metodo su larga scala per il trattamento dei rifiuti dipende ancora da molti studi e, ovviamente, dalla volontà politica non solo per l’applicazione, ma sotto forma di incentivo alla ricerca. Ma per ora, ci sono già prove che la tecnologia è possibile. Il suo utilizzo anche nell’industria automobilistica è già una realtà, distinguendosi come carburante pulito, che non produce gas serra, oltre che silenzioso. Partnership internazionale:

 

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Lo studio è stato condotto in collaborazione con le università nordamericane di Princeton e Columbia e con il National Renewable Energy Laboratory degli Stati Uniti. I test si svolgono anche nei laboratori nordamericani. Il prossimo passo sarà applicare la metodologia nei laboratori UFC. Sempre nel 2020, i ricercatori sperano anche di collaborare con l’Harbin Institute of Technology (HIT), della Cina, per nuovi test. Per ora è possibile approfondire l’articolo completo (in inglese) pubblicato sulla rivista scientifica Energy & Environmental Science .

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