Un innovativo approccio “made in Sicily” trasforma un rifiuto vulcanico in un materiale fotocatalitico ad alte prestazioni per la produzione sostenibile di idrogeno solare
E se uno dei rifiuti più problematici della Sicilia diventasse una chiave per l’energia pulita del futuro? Dalle pendici dell’Etna nasce una ricerca che ribalta completamente la prospettiva sulla cenere vulcanica: da scarto difficile da gestire a risorsa strategica per la produzione di idrogeno verde.
Un team interamente “made in Sicily”, coordinato dall’Università di Catania, ha infatti sviluppato un processo innovativo per la valorizzazione della cenere vulcanica dell’Etna nella produzione sostenibile di idrogeno mediante processi fotocatalitici alimentati da radiazione solare.
Grazie a trattamenti chimici e a microonde, infatti, è possibile trasformare la cenere vulcanica dell’Etna, un materiale naturale, in un efficiente fotocatalizzatore irradiato dalla luce solare.
La cenere vulcanica dell’Etna, abbondante in Sicilia orientale e considerata un rifiuto speciale, è, può trasformarsi in una risorsa grazie alla sua composizione ricca di ossidi inorganici.
La ricerca – anche alla luce della crisi del COVID-19, della guerra tra Russia e Ucraina e dell’esaurimento delle risorse fossili che hanno aumentato l’interesse verso materiali sostenibili e fonti energetiche rinnovabili – si inserisce perfettamente nelle azioni dell’Unione Europea che promuove il recupero di materie prime critiche attraverso la valorizzazione dei rifiuti.
La cenere dell'Etna, prima e dopo
In questo lavoro – dal titolo Nb2O5/g-C3N4 Composite Photocatalysts Supported on Etna-Derived Aluminosilicate for Solar H2 Production e pubblicato sulla rivista Materials in open access - la cenere è stata trasformata in materiali catalitici sostenibili per la produzione fotocatalitica di idrogeno verde tramite energia solare.
Lo studio è stato condotto dal prof. Roberto Fiorenza e dal suo gruppo di ricerca (composto da Sebastiano Arcidiacono, Roberta Chiarenza, Maria Teresa Armeli ed Eleonora La Greca) insieme con il prof. Salvatore Scirè del laboratorio di Catalisi Industriale e Ambientale del Dipartimento di Scienze Chimiche dell’Università di Catania, con il coinvolgimento della prof.ssa Anna Pellegrino dello stesso dipartimento.
Hanno inoltre collaborato i professori Marco Viccaro, Marisa Giuffrida e Cristina Belfiore del Dipartimento di Scienze Biologiche, Geologiche e Ambientali dell’ateneo catanese, la dott.ssa Giuliana Impellizzeri del CNR-IMM di Catania e la dott.ssa Leonarda Liotta del CNR-ISMN di Palermo.
In foto da sinistra Maria Teresa Armeli e i docenti Roberto Fiorenza e Salvatore Scirè
«Lo studio dimostra come un materiale naturale abbondante e spesso considerato uno scarto possa essere trasformato in una risorsa strategica per la transizione energetica e l’economia circolare – spiega il prof. Roberto Fiorenza -. La ricerca ha infatti permesso di convertire la cenere etnea in un materiale fotocatalitico innovativo capace di produrre idrogeno in soluzione acquosa con rese comparabili a quelle dei materiali standard riportati in letteratura».
«Il processo sviluppato dai ricercatori prevede un trattamento integrato basato su lavaggio acido e un innovativo trattamento a microonde, che consente di modificare le proprietà della cenere migliorandone l’attività fotocatalitica», ha aggiunto il docente.
«Oltre all’interesse scientifico, il lavoro affronta un tema strategico di grande attualità: la riduzione della dipendenza da materiali critici, in linea con le priorità dell’Unione Europea e con le recenti direttive regionali sulla sostenibilità e sulla valorizzazione delle risorse territoriali – ha spiegato il prof. Roberto Fiorenza -. La ricerca propone quindi un modello innovativo di recupero di materiali naturali locali per applicazioni avanzate nel settore energetico».
«La sinergia tra università e centri di ricerca siciliani conferma il ruolo della Sicilia come laboratorio di innovazione scientifica sui temi dell’energia sostenibile e della valorizzazione delle risorse del territorio», ha evidenziato il docente.