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TITOLO DELLA RICERCA: Stoccaggio dell'idrogeno negli idrati - Hydrogen hydrates for H2 storage Hai idrati digasi sono costituiti da strutture di acquacon legami a idrogeno che racchiudono molecole digas ospiti e sono stati al centro di un'intensa attivitàdi ricerca per quasi 40 anni, sia per il loro ruolofondamentale nella comprensione delle interazioniidrofobiche sia per lo stoccaggio del gas e leapplicazioni legate all'energia. Questo progetto diricerca si concentra sul composto acqua-idrogeno(idrato di idrogeno). Gli idrati di idrogeno possonointrappolare l'idrogeno a frazioni di massa checompetono con quelle dei migliori materialiattualmente utilizzati per lo stoccaggiodell'idrogeno, con il vantaggio di essere ecologici.La pressione è un parametro chiave nello studiodegli idrati di idrogeno, in quanto aumentanotevolmente la loro stabilità nell'intervallo ditemperatura e la loro capacità di stoccaggio, einduce variazioni sostanziali nelle distanze acquaidrogenoe nelle transizioni strutturali. La capacitàdegli idrati di H2 di rappresentare un mezzo perimmagazzinare l'idrogeno nelle applicazionienergetiche ha ricevuto recentemente un nuovoimpulso dalla scoperta della fase C0 [NatureMaterials 2020], una fase metastabile che presentacanali a spirale in cui le molecole ospiti possonofacilmente alloggiare, e dall'indicazione dellapossibilità di recuperare a pressione ambiente e atemperatura relativamente alta (200 K) la strutturaC2 e C3 del ghiaccio pieno di H2, due fasi cubichepiene di ghiaccio che mostrano un rapporto H2/H2Oeccezionalmente alto (1:1) e (2:1): 1) e (2:1),rispettivamente [PNAS 2019;PNAS 2023, NatureCom 2023]. L'obiettivo di questo progetto èapplicare una combinazione di tecnichesperimentali, tra cui la diffrazione di raggi X eneutroni, lo scattering neutronico quasi elastico, laspettroscopia infrarossa e Raman, percaratterizzare la stabilità strutturale delle strutture diidrati di H2, il loro assorbimento di H2 e lapossibilità di stabilizzare e recuperare strutturedense ad alta pressione a T ragionevolmenteelevate (T>250 K) dopo il rilascio della pressioneattraverso l'inserimento di molecole intrappolantiche ostacolano la diffusione dell'H2, e quindi, inultima analisi, ideare modi per aumentare lacapacità di stoccaggio dell'H2 negli idrati di gas apressioni ingegneristiche realistiche. Un puntochiave per dimostrare questa fattibilità è lacaratterizzazione dettagliata a livello molecolare del comportamento dell'H2 negli idrati puri e misti(binari).