Materiali nanostrutturati per la conversione e lo stoccaggio di energia
La nostra ricerca si concentra sullo sviluppo di materiali innovativi per la conversione e lo stoccaggio di energia da fonti rinnovabili, con l’obiettivo di ridurre la dipendenza dai combustibili fossili e promuovere l’idrogeno come vettore energetico pulito.
Progettiamo e sintetizziamo ossidi metallici semiconduttori nanostrutturati per la produzione fotoelettrochimica di combustibili solari, mediante processi come la scissione dell’acqua, la riduzione della CO₂ e la conversione di biomasse sotto luce solare simulata. Parallelamente, sviluppiamo leghe metalliche nanostrutturate e materiali a base di carbonio per lo stoccaggio di idrogeno allo stato solido, con particolare attenzione all’ottimizzazione della cinetica e della termodinamica di assorbimento e rilascio.
Le proprietà funzionali dei materiali sono indagate tramite misure fotoelettrochimiche (stazionarie e modulate in frequenza), studi di sorzione dell’idrogeno e caratterizzazione delle proprietà elettriche e ottiche. L’analisi strutturale e morfologica è condotta mediante diffrazione di raggi X, microscopia elettronica e tecniche avanzate basate su luce di sincrotrone.
Un aspetto chiave è lo sviluppo di apparati sperimentali per la caratterizzazione operando, che consentono di studiare i materiali in condizioni realistiche di funzionamento. L’approccio multidisciplinare e integrato è rafforzato da solide collaborazioni con istituzioni di ricerca nazionali e internazionali.
Collaborazioni
- Helmholtz Zentrum Berlin (DE),
- Institute of Chemical Research of Catalonia, ICIQ (ES),
- Karlsruhe Institute of Technology (DE),
- Ecole Polytchnique Fédérale de Lausanne (CH),
- Institut de Chimie et des Materiaux Paris-Est (FR),
- Dutch Institute for Fundamental Energy Research (NL),
- Eotvos University,
- Budapest (HR),
- Delft University of Technology (NL),
- Vinča Institute of Nuclear Sciences, Belgrade (SR),
- Consiglio Nazionale delle Ricerche,
- ENEA,
- University of Trento,
- University of Ferrara,
- University of Torino