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14gestione energiaFigura 2essere superate nella reazione elettrochimica ORR. Da qui l’idea di plasmare li nanometrici misti platino/nichel che poi per dissoluzione del nichel dessero luogo a na- no li di platino puro di 6/7 strati atomici di sezione, così da minimizzare la quantità di platino necessaria come illu- strato nella Figura 1. Sono stati così creati dei catalizzato- ri che raggiungono una ef cienza circa 50 volte maggiore rispetto ai sistemi tradizionali (da 0,26 A/mgrPt a 13,6 A/mgrPt a 0.9 V, come illustrato nella Figura 2), e che in linea di principio richiedono una quantità di platino ridotta dello stesso fattore – quindi sotto i 2 gr di platino per una cella tipica, e che sembrano essere al contempo molto stabili all’uso.Per concludere e in sintesi, quali sono al momento le pro- spettive di questa tecnologia e perché nonostante l’ enor- me interesse rimane ancora una tecnologia di nicchia? Sicuramente il costo dello stoccaggio è un problema, an- che se le bombole di idrogeno pressurizzato da ricaricare in stazioni di rifornimento dedicate simili a quelle esistenti per le benzine non hanno un costo insostenibile e sono anche relativamente pratiche. Si noti che esistono già prototipi di auto a idrogeno che funzionano con bombole di questo tipo ed hanno un’autonomia di centinaia di chi- lometri. Anche il costo della membrane non ha facilitato la diffusione delle celle a idrogeno, costo che sta comun- que scendendo e si crede che a regime non dovrebbe costituire un problema.Essenzialmente il problema cruciale è quindi quello dei catalizzatori, ovvero al momento il problema è il platino. Come discusso sopra non è tanto una questione di costo ma piuttosto di disponibilità del platino: allo stato attuale in cui una cella a idrogeno tradizionale tipica contiene 80 grammi di platino le celle a idrogeno non possono che co- prire solo un mercato di nicchia. Ora l’ef cienza dei nuovi sistemi nanostrutturati ottenuti in laboratorio descritti nei nostri lavori è circa 50 volte superiore a quella dei sistemi tradizionali. È possibile tradurre l’ef cienza di questi nuovisistemi da laboratorio in dispositivi tecnologici commer- cializzabili? Il problema non è di semplice soluzione, in quanto le celle realizzate in laboratorio lavorano in condi- zioni ideali, e non è ancora chiaro se sia possibile realiz- zare condizioni equivalenti in un dispositivo tecnologico. Primi test sono stati condotti su catalizzatori nanostruttu- rati (circa 2 volte meno ef cienti di quelli proposti nei nostri articoli) che sono stati inseriti in dispositivi non ottimizzati. In questa modalità non si è riusciti a sfruttare no in fondo il guadagno di ef cienza legato ai nuovi catalizzatori ma è stato comunque possibile ottenere dispositivi di celle che contengono solo 10-20 grammi di platino e al tempo stesso posseggono la durabilità necessaria (cioè non pre- sentano i problemi che af iggevano prototipi precedenti). Questo signi ca che una cella tipica a idrogeno di nuovo tipo potrebbe costare anche solo 300-400 US$ in platino, e al tempo stesso ridurre signi cativamente il problema della disponibilità del materiale. Ciò è già suf ciente ad esempio a rendere le auto a idrogeno competitive con quelle elettriche e si prevede che il mercato di questa tecnologia si dovrebbe estendere in tempi probabilmen- te brevi da una nicchia a una quota signi cativa, sempre però al di sotto del 10% del mercato globale per i vincoli di disponibilità del materiale sopra descritti.Le prospettive per le auto a idrogeno sembrano quindi abbastanza rosee. Se poi si riuscirà a tradurre pienamen- te l’ef cienza dei nuovi catalizzatori nanostrutturati da la- boratorio in dispositivi tecnologici commercializzabili che contengano meno di 2 grammi di platino (obiettivo pri- mario della ricerca attuale) diventerà estremamente pro- babile che le auto all’idrogeno decollino de nitivamente e diventino una realtà importante a livello globale. A con- forto di questa prospettiva si può citare, come ricordato sopra, che le maggiori industrie automobilistiche credono che la tecnologia delle celle a idrogeno abbia margini di miglioramento tali da giusti care enormi investimenti in ricerca in questo settore.Tecnologie & iniziaTive