Nuova ricerca: dalle penne di pollo al futuro dell’idrogeno

Le Università di Zurigo e di Singapore, in un nuovo lavoro di ricerca svolto insieme, sono riuscite a produrre una membrana semipermeabile a partire dalle penne di polli e galline. La notizia può sembrare un po’strana, ma ha potenziali ripercussioni molto grandi sull’industria dell’idrogeno e dei combustibili sostenibili. In particolare, potrebbe aprire la porta a nuovi metodi non solo per utilizzare l’idrogeno verde, ma anche per produrlo in un modo ancora più sostenibile. Lo studio, pubblicato sulla rivista scientifica ACS Applied Materials & Interfaces, ha l’obiettivo di dimostrare il potenziale dei prodotti a base biologica provenienti da industrie intensive per la produzione di altri materiali, in ottica di economia circolare.

I prodotti a base biologica provenienti dall’industria hanno catturato sempre di più l’attenzione dell’industria della sostenibilità. Questo perché sono disponibili in grande quantità, sono molto poco costosi -essendo essenzialmente scarti-, sono rinnovabili e non hanno impatto ambientale. Provenendo da processi industriali che si sarebbero comunque svolti per ottenere altri prodotti, di fatto a questi prodotti non è attribuibile un consumo diretto di risorse del pianeta. Al tempo stesso, se utilizzati in modo efficiente e in base alle proprie caratteristiche chimiche, possono trasformarsi in prodotti di valore come nel caso dell’esperimento delle Università di Singapore e di Zurigo.

Da un prodotto di recupero a uno molto sofisticato

Le penne di polli e galline sono ampiamente disponibili a livello industriale, dal momento che sono un prodotto di scarto estremamente comune nei processi di lavorazione della carne e delle uova. Normalmente vengono scartati o utilizzati come biomasse per la combustione e la produzione di energia. In questo nuovo esperimento, l’obiettivo era invece ottenerne una PEM (Proton Exchange Membrane). Si tratta di un componente essenziale nei macchinari per la produzione di idrogeno verde, che solitamente si basano sull’elettrolisi.

L’elettrolisi è un processo che divide l’acqua in idrogeno e ossigeno, attraverso l’applicazione di una corrente elettrica. L’idrogeno e l’ossigeno devono rimanere divisi una volta che la corrente inizia a scindere l’acqua, altrimenti potrebbero mescolarsi formando una miscela potenzialmente molto pericolosa. Questa membrana è progettata per permettere il passaggio degli ioni H⁺ (protoni) da un lato all’altro, ma blocca il passaggio dei gas e degli ioni OH⁻. Normalmente si tratta di un prodotto piuttosto complesso, ma nel caso dei team di ricerca di Zurigo e Singapore è stato possibile realizzarla in un modo molto economico e sostenibile.

Pare, infatti, che la cheratina di cui sono ricche le piume di penne e galline sia perfettamente in grado di prestarsi all’utilizzo come membrana PEM nei processi di elettrolisi. Questo significa che celle a combustibile e macchinari per l’elettrolisi potrebbero essere prodotti in un modo sia più efficiente a livello economico, sia più green, proprio grazie ai risultati di questa scoperta.

L’importanza crescente dei materiali biobased

L’industria agroalimentare è responsabile di una grande quantità di deforestazione e di emissioni inquinanti, ma si tratta al tempo stesso di un settore estremamente essenziale per il mondo. Di conseguenza è essenziale fare l’uso più efficiente possibile di tutti gli output della produzione, inclusi quei materiali che storicamente sono stati considerati degli scarti. Negli ultimi anni, ad esempio, si è iniziato a produrre sempre più pellet per le stufe a partire dagli scarti della produzione dell’olio di oliva; si utilizzano le vinacce rimaste dalla produzione del vino per ottenere alcol e coloranti; gli scarti di gusci della frutta secca vengono utilizzati per produrre prodotti abrasivi e così via.

Ottimizzare questi processi significa aumentare il valore prodotto da una filiera senza modificare in alcun modo il suo impatto sull’ambiente. Proprio in questi giorni è uscito un nuovo studio sull’impatto dell’industria della gomma, che mostra come la reale deforestazione di questa filiera sia tre volte maggiore rispetto a quanto si pensasse in precedenza. Recuperando più materiali da tutte le filiere agroalimentari, si rendono più sostenibili anche altri settori e si limitano le esternalità negative della produzione.