Innovazione: ENEA brevetta materiale high-tech per la transizione energetica

Economico, multifunzione e sostenibile: sono questi i principali punti di forza che rendono particolarmente competitivo il materiale di nuova generazione sviluppato da ENEA, per favorire la transizione energetica e l'utilizzo di fonti rinnovabili. Lo ha messo a punto e brevettato il Laboratorio Idrogeno e nuovi vettori energetici del Dipartimento Tecnologie energetiche e fonti rinnovabili (TERIN), con il contributo di altre due strutture ENEA[1] e in collaborazione con l’Università del Salento.

La soluzione ideata consiste in un materiale privo di metalli nobili come platino ed iridio, molto costosi e poco disponibili, per applicazioni in celle a combustibile, elettrolizzatori e batterie metallo-aria, dispositivi fondamentali per la produzione di idrogeno verde e il suo utilizzo nel trasporto elettrico.

L’elemento distintivo del nuovo materiale risiede nella sua doppia funzione: oltre a catalizzare le reazioni elettrochimiche, agisce anche come strato di diffusione dei gas grazie alla struttura porosa e leggera. Questo consente di semplificare i dispositivi, riducendo tempi e costi di produzione.

“Il materiale è composto di nanofibre polimeriche ottenute tramite elettrospinning[2] e contenenti particelle attive a base di carbonio, azoto e ossidi di metalli di transizione, facilmente reperibili ed economici”, spiega Maria Federica De Riccardis[*] ricercatrice del Centro Ricerche ENEA di Brindisi, autrice del brevetto insieme alle colleghe Marilena Re[**] e Daniela Carbone** e al professor Claudio Mele del Dipartimento di Ingegneria dell’innovazione di Unisalento.

Le particelle attive, distribuite all’interno delle fibre, migliorano stabilità ed efficienza dei dispositivi rispetto ai sistemi tradizionali. Inoltre, il materiale può essere depositato direttamente sull’elettrodo riducendo così le perdite energetiche.

“Tali caratteristiche lo rendono competitivo rispetto alle soluzioni commerciali, aprendo nuove prospettive per sistemi energetici più economici, efficienti e sostenibili. Si favoriscono così i passaggi chiave verso la transizione energetica e l'integrazione di fonti rinnovabili, come il fotovoltaico, nei processi di conversione dell’elettricità in idrogeno green", conclude De Riccardis.

Le attività di ricerca, avviate nell’ambito dell’Accordo di Programma Ricerca Sistema Elettrico Triennio 2022-2024, sono proseguite con i finanziamenti del Piano Operativo di “Ricerca e sviluppo sull’idrogeno” (POR H2), dell’Accordo di Programma tra ENEA e Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica e del PNRR.

A cura di: Simonetta Sola, Ufficio Stampa e Relazione con i Media,

[1] Sezione Processi e materiali per applicazioni energetiche (TERIN) e Laboratorio Innovazione delle filiere agroalimentari (Dipartimento Sostenibilità – SSPT)

[2] Tecnica elettrodinamica che utilizza un campo elettrico ad alto voltaggio per produrre fibre con diametri nell'ordine dei nanometri o micrometri da una soluzione o fusione polimerica

[*] Ricercatrice ENEA - Sezione Processi e materiali per applicazioni energetiche (TERIN)

[**] Ricercatrice ENEA – Laboratorio Innovazione delle filiere agroalimentari (Dipartimento Sostenibilità – SSPT)