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Succo di mirtillo e alghe… non un centrifugato, ma un pannello solare

    Come imitare la natura nel miglior modo possibile? La risposta sta nella biomimetica. Mirtilloalghe vs silicio.

     

    Celle fotovoltaiche ecosostenibili che imitano la fotosintesi clorofilliana

    Per chi non ne avesse ancora sentito parlare si tratta di fotovoltaico organicoorganico
    Aggettivo applicato a qualunque sostanza abbia origine animale o vegetale.
    , ovvero di celle fotovoltaiche che imitano la fotosintesi e sfruttano gli estratti vegetali al posto del silicio per generare energiaenergia
    Fisicamente parlando, l’energia è definita come la capacità di un corpo di compiere lavoro e le forme in cui essa può presentarsi sono molteplici a livello macroscopico o a livello atomico. L’unità di misura derivata del Sistema Internazionale è il joule (simbolo J)
    a partire dal sole.

    Questa è solo una delle ultime applicazioni della biomimetica, disciplina al confine tra biologia e ingegneria, che si ispira al mondo naturale per il miglioramento delle attività e tecnologie umane.

    Ecco quindi che ad imitare il più possibile la natura ci pensano le celle solari a coloranti organici: celle fotochimiche basate per l’appunto su un colorante organico, il cui funzionamento è molto simile al processo naturale della fotosintesi clorofilliana.

    Sono le cosiddette dye-sensitized solar cell (Dssc) messe a punto una ventina di anni fa da Michael Grätzel dell’Istituto federale di tecnologia di Losanna.

     

    Succo di mirtillo: non solo per dissetarsi, ma anche per produrre energia

    Biomimetica pannelli fotovoltaici al mirtillo ed algheCosì come in natura, anche nelle Dssc, l’energia del sole viene sfruttata attraverso la mediazione di un colorante organico che assorbe la luce e genera un flusso di elettroni. Nel caso della fotosintesi questi vengono utilizzati dalla pianta per produrre carboidrati, mentre nel caso della cella fotochimica servono per produrre energia elettricaenergia elettrica
    Forma di energia ottenibile dalla trasformazione di altre forme di energia primaria (combustibili fossili o rinnovabili) attraverso tecnologie e processi di carattere termodinamico (ovvero che coinvolgono scambi di calore) che avvengono nelle centrali elettriche. La sua qualità principale sta nel fatto che è facilmente trasportabile e direttamente utilizzabile dai consumatori finali. Si misura in Wh (wattora), e corrisponde all’energia prodotta in 1 ora da una macchina che ha una potenza di 1 W.
    .

    Il dispositivo artificiale può funzionare utilizzando diversi tipi di estratti naturali, tra cui ad esempio i flavonoidi, che si estraggono per esempio dalle more o dai mirtilli.

    Gli elettroni del colorante, eccitati dalla luce, vengono quindi raccolti su un elettrodo ricoperto da un leggero strato di diossido di titanio di dimensioni nanometriche. La carica viene quindi trasmessa ad un elettrolita grazie ad un fluido a base di iodio.

     

    Pannelli solariPannelli solari
    Pannelli in grado di assorbire calore dal sole per riscaldare un fluido. Essi sono costituiti da un insieme di tubi affiancati (fasci tubieri) all’interno dei quali altri tubi (assorbitori) trasferiscono il calore assorbito ad un fluido termovettore (per esempio acqua nel caso di riscaldamento di acqua sanitaria). Esternamente il pannello è costituito da un telaio che sorregge dei vetri che hanno sia il compito di proteggere il fascio tubiero da sporcamento e da eventi meteorologici, sia il compito di far passare le radiazioni del sole facendo però in modo che esse, una volta assorbite e rimesse dai tubi, restino comunque all’interno del pannello (è come se il calore venisse intrappolato all’interno del pannello).
    low cost e completamente integrabili  in dispositivi elettronici, abiti ed edifici

    «Ci stiamo avvicinando sempre di più a una fotosintesi artificiale», spiega Aldo Di Carlo, co-direttore del Chose, il centro di ricerca della Regione Lazio che studia il solare organico.

     

    L’industrializzazione delle Dssc

    Le prime applicazioni di celle fotochimiche a base di succo di mirtillo sono già sbarcate sul mercato sotto forma di device di piccole dimensioni come zaini e tastiere solari. La vera sfida ora è quindi far sì che il solare organico possa essere industrializzato su più ampia scala e per far sì che ciò accada occorre aumentare l’efficienza delle celle.

    In tal senso i ricercatori del Chose stanno effettuando studi su molecole estratte dalle alghe: «Abbiamo osservato che utilizzando questo tipo di estratti l’efficienza arriva al 4%», contro l’1% circa delle antocianine estratte dai mirtilli.

    «Tra le celle solari più innovative, le tecnologie Dssc rappresentano un’alternativa percorribile rispetto ai sistemi tradizionali, sia per vantaggio economico sia per metodologie costruttive eco-friendly, che permettono un migliore ricicloriciclo
    Operazione grazie alla quale è possibile recuperare un materiale avviandolo a trattamenti specifici per poterlo riutilizzare.
    degli elementi, con minore impatto ambiental
    e», ha dichiarato di recente un gruppo di ricercatori dell’Università di Siena coordinati dal Prof. Riccardo Basosi.

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