Progetto SOS acqua - Sistemi per la decontaminazione e di produzione di energia dall'acqua; Analisi dello stato dell'arte, selezione dei materiali e piano sperimentale per lo sviluppo di elettrodi per la produzione di idrogeno per water splitting

Negli ultimi anni la crescita esponenziale della popolazione mondiale ed un incrementato sviluppo economico, hanno portato ad un considerevole aumento della domanda energetica. Il soddisfacimento delle richieste di energia assieme ad uno sviluppo rispettoso e compatibile con l'ambiente rappresentano uno dei problemi più importanti, delicati ed urgenti che le generazioni attuali e future sono chiamate a risolvere. A maggior ragione, in ambito militare l'indispensabile approvvigionamento energetico durante le missioni in Patria e all'esterno rendono il problema energetico ancora più pressante per gli elevati costi di trasporto dei combustibili fossili e la loro difficoltà di reperimento soprattutto in paesi politicamente instabili. In questo scenario un'economia basata sull'idrogeno, presenta enormi vantaggi economici ed ambientali rispetto all'utilizzo dei convenzionali combustibili fossili, soprattutto nell'ottica della produzione di questo combustibile mediante l'utilizzo di fonti rinnovabili ed in situ. Innanzitutto, l'idrogeno puro, combustibile intrinsecamente pulito poiché completamente privo di carbonio, può essere bruciato senza produrre CO, CO2, particolato ed altri residui carboniosi dannosi sia per l'uomo che per l'ambiente. E' inoltre un ottimo "vettore energetico" in quanto presenta il rapporto più elevato tra energia immagazzinata/peso (densità energetica) rispetto agli altri combustibili convenzionali (metano, propano, etc.). Una delle tecniche adottate per la produzione di questo combustibile è basata sulla reazione di water splitting fotocatalitico che sfrutta l'energia solare, la più abbondante risorsa energetica del pianeta, ed un fotocatalizzatore, per scindere l'acqua nelle sue componenti allo stato molecolare, l'idrogeno (H2) e l'ossigeno (O2). Questa tecnologia è attualmente molto studiata ed assume un'importanza notevole per la possibilità di convertire, con basso impatto ambientale, l'energia solare in idrogeno, combustibile che può essere direttamente utilizzato in sistemi di generazione energetica ad elevata efficienza (come celle a combustibile) o facilmente immagazzinato per essere utilizzato al bisogno. Alla luce di quanto detto, l'attività riportata nel seguente rapporto tecnico, è stata rivolta alla ricerca bibliografica sui materiali per la realizzazione di elettrodi da impiegare per la produzione di idrogeno a partire da acqua in sistemi fotoelettrochimici.