L’elettrolisi dell’acqua (WE) alimentata da fonti energetiche rinnovabili rappresenta il modo più “green” per produrre H2, un promettente vettore energetico il quale potrebbe contribuire a portare il mondo a zero emissioni nette nei prossimi decenni. La proposta è incentrata sullo sviluppo e sulla progettazione di nuovi elettrocatalizzatori nanostrutturati per la produzione di “idrogeno verde” via WE basati su materiali a elevata entropia (HEMs). La principale ambizione è la realizzazione di catalizzatori efficienti, economici e privi di materie prime critiche per le reazioni di sviluppo di ossigeno e idrogeno da impiegare in un elettrolizzatore che utilizza una membrana polimerica a scambio anionico (AEM) come elettrolita.
Due tecniche scalabili basate su soluzioni, quali sol-gel ed elettrofilatura, verranno utilizzate per produrre gli HEMs sotto forma di nanoparticelle e nanofibre. Le loro condizioni di preparazione verranno ottimizzate al fine di ottenere HEMs per la produzione di elettrodi, mediante spray d’inchiostro, con proprietà idonee a migliorare la stabilità e le prestazioni elettrocatalitiche.
Il progetto HEM4GREEN esplorerà l’intera catena di valore che comprende: i) la ricerca di nuovi materiali per la produzione di elettrodi; ii) la fabbricazione degli elettrodi per l’elettrolizzatore AEM; iii) il loro assemblaggio in modo da ottenere una velocità di degradazione in singola cella che sia al di sotto di 5-7 μV/h a una densità di corrente di 1 A/cm2 corrispondente a circa 0.2-0.4 %/1000 h.
Il progetto prevede di iniziare a TRL-2/3 e dovrebbe raggiungere TRL-4 in 24 mesi, e i suoi intenti sono coerenti con l’emergente tema strategico della “Sostenibilità e protezione delle risorse naturali” che è correlato agli obiettivi dei Cluster n°5, Sub-Cluster n°4, del Programma del Quadro Europeo di Ricerca e Innovazione 2021-27, e del 7° (Energia accessibile e pulita) e 13° (Azione climatica) obiettivo per lo Sviluppo Sostenibile dell’Agenda 2030 delle Nazioni Unite.
Il consorzio unisce due unità di ricerca provenienti dall’Università (UNIRC-leader) e CNR (ITAE). Composto interamente da donne rappresenta una forte testimonianza dell’impegno delle donne nella scienza. Grande attenzione sarà dedicata alla formazione di giovani ricercatori.
Settore ERC: PE5 – Sustainability and Protection of Natural Resources
Main ERC field: Physical Sciences and Engineering
CLUSTER: 5. Climate, Energy and Mobility
Sub Cluster: 4. Efficient and sustainable use of energy, accessible and safe for all is ensured thanks to a clean energy system and a just transition.
CUP: B53D23025590001
Documento di Approvazione/Contract: D.D. n. 1207 del 28 luglio 2023
Coordinatore: Università degli Studi “Mediterranea” di REGGIO CALABRIA (UNIRC).
Prof.ssa Saveria Santangelo saveria.santangelo@unirc.it
