Di ghiaccio non ce n'è uno solo



L'acqua ghiacciata può assumere ben 17 forme diverse. L'ultima, il ghiaccio XVII, è stata appena ottenuta dai ricercatori del Cnr-Isc e potrebbe dare nuova linfa alla ricerca sulle auto a idrogeno

Contrariamente alle apparenze, il ghiaccio non è tutto uguale. Fino a poco tempo fa se ne contavano almeno 16 diversi tipi. Ma da qualche settimana una ricerca tutta italiana svolta al Cnr-Isc (Istituto dei sistemi complessi) di Firenze ha ottenuto anche il numero 17.

La differenza tra i diversi tipi di ghiaccio - quasi tutti creati in laboratorio - sta nella disposizione degli atomi di ossigeno delle molecole, che formano il cosiddetto reticolo cristallino. Tutti conosciamo quello esagonale tipico del ghiaccio “classico”, ma c'è anche quello tetragonale, cubico, monoclino e altri ancora, a seconda delle condizioni di temperatura e pressione in cui si trova l'acqua.

Il ghiaccio XVII però, è diverso. E molto promettente. I ricercatori dell'Isc-Cnr l'hanno scoperto per caso mentre stavano studiando miscele solide di molecole di acqua e idrogeno ad alta pressione. “Ci siamo accorti in modo del tutto inaspettato che, portando a bassa temperatura e pressione il composto che avevamo creato, questo lasciava uscire tutto l'idrogeno senza che la sua struttura cambiasse” spiega a National Geographic Lorenzo Ulivi, ricercatore dell'istituto, tra gli autori dello studio.

Si tratta di un ghiaccio molto poroso. Al suo interno ha dei canali nei quali viene intrappolato l'idrogeno. Quando il gas esce i canali si svuotano ma restano intatti, pronti a ospitarlo di nuovo. La pressione a cui si forma questa struttura è molto alta, ma il ghiaccio XVII resta stabile a pressione ambiente (una atmosfera), quella cioè in cui viviamo anche noi tutti i giorni, purché mantenuto freddo, al di sotto di circa 120 K (-153 °C).

Alcuni tipi di ghiaccio - oltre al ghiaccio ordinario - possono trovarsi anche in natura. Il ghiaccio XVII, molto probabilmente, no. Almeno, non sulla Terra. “Non possiamo però escludere che possa trovarsi su altri pianeti o corpi celesti del nostro sistema solare, in particolare su quelli ghiacciati. Come alcuni satelliti di Saturno o di Giove” precisa Ulivi.

Ma perché aver ottenuto un ghiaccio acchiappa-idrogeno è così importante? Quella che per il momento è “solo” una scoperta che attiene alla fisica fondamentale potrebbe dare nuova linfa alla ricerca sulle auto a idrogeno. Diverse aziende e case automobilistiche hanno già prodotto veicoli a celle a combustibile, nei quali l'idrogeno (combinandosi con l'ossigeno dell'aria) produce l'elettricità necessaria a farli muovere. Veicoli funzionanti ma non ancora abbastanza efficienti ed economici per poter entrare sul mercato. Chiunque si sia cimentato nella produzione di mezzi a idrogeno si è scontrato con lo stesso problema: come accumulare questo gas in quantità sufficienti da poter garantire una buona autosufficienza, senza perdite di energia e a costi ridotti.

La sua capacità di accumulare e restituire più volte l'idrogeno fa del ghiaccio XVII un potenziale “serbatoio” per le auto a idrogeno. Che avrebbe bisogno di essere mantenuto, però, a costante temperatura di -153 C. (mentre, come detto, la pressione non sarebbe un problema).

“Perché possa essere utilizzato in questo modo bisognerebbe trovare il modo di fornire l'auto di un dispositivo che mantenga il ghiaccio alla giusta temperatura. A conti fatti, il peso dell'eventuale serbatoio potrebbe essere ancora eccessivo” ipotizza Ulivi, precisando però che la questione esula dal campo della fisica. Sta ad altri ricercatori, adesso, raccogliere il testimone.

Il ghiaccio XVII potrebbe avere persino più applicazioni di quanto pensiamo. “Sappiamo che assorbe l'idrogeno e anche l'azoto, e quasi certamente anche altri gas” prosegue Ulivi. E sepotesse acchiappare anche alcuni gas serra? “In linea di principio sì", concede il ricercatore, "ma tutto dovrebbe avvenire a una temperatura molto bassa, altrimenti il ghiaccio si perderebbe le sue proprietà. Ed è probabile che per mantenere i -153 °C sia necessaria un'attrezzatura ugualmente inquinante. È da vedere”. Siamo ancora nel campo delle ipotesi. Sarà la ricerca scientifica a darci le risposte.

http://www.nationalgeographic.it/scienza/2016/11/18/news/le_tante_forme_del_ghiaccio-3307671/

About Sandu Trica

Mondo Tempo Reale è il blog che dal 2010 vi racconta le notizie più incredibili, strane, curiose e divertenti: fatti imbarazzanti, ladri imbranati, prodotti assurdi, ricerche scientifiche decisamente insolite.
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