Hydrogen storage

Materiali Nanoporosi

I nanotubi di carbonio rappresentano il prototipo dei materiali nanoporosi utilizzabili per l’immagazzinamento, tramite adsorbimento superficiale, dell’idrogeno in forma molecolare. Su questi materiali sono state effettuate misure di spettroscopia Raman, diffrazione e spettroscopia neutronica (ISIS, Oxford, UK; ILL. Grenoble, F). L’interpretazione dei dati sperimentali si avvale del supporto di tecniche di simulazione effettuate in collaborazione con il Dipartimento di Fisica di Trento. Recentemente, è stata proposta l’idea di utilizzare l’acqua come base per immagazzinare l’idrogeno. Infatti, la solubilità dell’idrogeno in acqua solida può raggiungere livelli elevati in condizioni di alta pressione. Il sistema così prodotto, una volta raffreddato, rimane stabile anche a pressione più bassa formando un clatrato idrato di idrogeno. È stato scoperto recentemente che, usando opportuni additivi, la pressione necessaria per ottenere clatrati di idrogeno diminuisce sensibilmente e si possono ottenere clatrati idrati con un livello di immagazzinamento (qualche % in peso) utilizzando pressioni inferiori a 100 bar. Questi sistemi sono attualmente allo studio utilizzando sia le tecniche Raman che la spettroscopia neutronica (ISIS, Oxford, UK).

Idruri semplici e complessi

La conoscenza delle proprietà microscopiche, strutturali e dinamiche, degli idruri metallici semplici rappresenta il dato di partenza essenziale per comprendere le proprietà degli idruri più complessi, che hanno un elevato interesse tecnologico ed applicativo, ed eventualmente per progettare nuovi materiali per l’immagazzinamento dell’idrogeno. In questa ottica sono stati studiati gli idruri semplici dei metalli alcalini e alcalino-terrosi. La determinazione della struttura del LiH (caratterizzato da proprietà quantistiche) ha richiesto l'uso di sorgenti di sincrotrone (ESRF, Grenoble, Francia), mentre le proprietà dinamiche sono state studiate utilizzando tecniche di spettroscopia neutronica (ISIS, Oxford, UK). Per lo studio delle proprietà microscopiche degli idruri alcalini classici (NaH, KH, RbH, e CsH) e degli idruri alcalino-terrosi (CaH2, SrH2 e BaH2) sono state utilizzate tecniche di spettroscopia neutronica (ISIS, Oxford, UK). Attualmente sono allo studio idruri ternari a base di alluminio (alanati).

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