Calcoli a primi principi per lo stoccaggio d'idrogeno in composti a base di magnesio

Cercare di limitare l’utilizzo dei combustibili fossili è una sfida ormai riconosciuta da tutti, l’impatto nocivo che questi hanno sull’ecosistema mondiale e la loro limitatezza rendono la ricerca di un sostituto necessaria. All’interno di questo lavoro di tesi verranno quindi esposti i principali concetti che hanno portato a indicare l’Idrogeno come promettente carburante in un futuro ecosostenibile, analizzando nel primo capitolo i suoi punti di forza e le criticità legate al suo trasporto che lo rendono ancora lontano dal pareggiare economicamente con il petrolio. Verrà inoltre mostrato come la soluzione più promettente è costituita dal trasporto in mezzi solidi costituiti dagli ibridi metallici del Magnesio, tecnologia per cui un indagine teorico-computazionale può risultare efficace dipanando dubbi sulla termodinamica della reazione o possibili effetti catalitici. Nel capitolo due verranno quindi esposte le basi teoriche per lo studio numerico di tali sistemi basati sulla teoria del funzionale densità, andando poi a descrivere le principali tecniche d’implementazione nel capitolo terzo. Nell’ultima parte dell’elaborato verranno infine mostrati i risultati ottenuti dallo studio, effettuato attraverso VASP, delle proprietà di assorbimento della superficie Mg(0001) pura o in presenza dei dopanti Ni e Ti. Andando per quest’ultimo a proporre un modello di dopaggio a cluster, esaminando quindi a livello teorico gli effetti di possibili agglomerati di Titanio sull’assorbimento della molecola idrogenoide