Nella precedente puntata di Hydrogen Horizons abbiamo provato a fare chiarezza su alcuni dei luoghi comuni più diffusi sull’idrogeno, distinguendo tra percezioni e realtà tecnologica.
Per chi se la fosse persa, puoi leggerla qui: “Miti e realtà sull’idrogeno”.
Tra i temi che emergono più spesso nel dibattito pubblico c’è quello dello stoccaggio: come conservare l’idrogeno in modo sicuro ed efficiente?
Oggi le soluzioni più diffuse prevedono serbatoi ad altissima pressione — fino a 700 bar — oppure la liquefazione a temperature estremamente basse. Tecnologie efficaci, ma complesse e costose.
Negli ultimi anni la ricerca sta però esplorando una strada diversa: lo stoccaggio allo stato solido. Alcuni materiali sono in grado di assorbire l’idrogeno nella propria struttura, trattenendolo come una sorta di spugna microscopica. Questo approccio potrebbe rendere lo stoccaggio più sicuro, compatto ed efficiente.
Leghe ad alta entropia: più energia nello stesso spazio
Tra i materiali più promettenti ci sono le High-Entropy Alloys (HEA), leghe metalliche composte da più elementi in proporzioni simili.
La loro struttura crea numerosi siti in cui l’idrogeno può inserirsi, permettendo di raggiungere rapporti idrogeno/metallo fino a 2,5, superiori a quelli dei materiali tradizionali.
In pratica significa immagazzinare più energia nello stesso volume, un fattore importante soprattutto nelle applicazioni di mobilità e trasporto.
Un’altra famiglia di materiali molto studiata è quella dei Metal-Organic Frameworks (MOF).
Si tratta di strutture ibride altamente porose composte da metalli e molecole organiche. La loro superficie interna può essere enorme: in alcuni casi un solo grammo di materiale può avere una superficie paragonabile a quella di un campo da calcio.
Grazie a questa porosità, i MOF possono intrappolare le molecole di idrogeno tramite adsorbimento fisico, comportandosi come vere e proprie “spugne molecolari”.
Uno dei principali vantaggi dello stoccaggio allo stato solido riguarda la sicurezza.
Poiché l’idrogeno viene trattenuto nel materiale, è possibile operare a pressioni molto più basse rispetto ai tradizionali serbatoi ad alta pressione, riducendo i rischi legati a perdite o incidenti.
Materiali riciclati e nuove filiere industriali
La ricerca sta inoltre esplorando la possibilità di produrre questi materiali a partire da scarti metallici, riducendo i costi e l’impatto ambientale dell’estrazione di nuove materie prime.
L’obiettivo indicato da diversi programmi di ricerca è ambizioso: portare il costo dello stoccaggio al di sotto dei 10 euro per chilogrammo di idrogeno.
La frontiera dei materiali
La transizione energetica non dipende solo dalle fonti rinnovabili o dalle infrastrutture energetiche. Sempre più spesso la vera innovazione nasce dalla materia stessa: nuovi materiali capaci di cambiare il modo in cui produciamo, immagazziniamo e utilizziamo l’energia.
Le leghe ad alta entropia e i framework metallo-organici rappresentano una delle frontiere più promettenti della ricerca sull’idrogeno. Tecnologie ancora in fase di sviluppo, ma che potrebbero contribuire a rendere questo vettore energetico più sicuro, più efficiente e più accessibile nei prossimi anni.