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L'energia solare può essere conservata fino a 18 anni

L'energia solare può essere conservata fino a 18 anni

L'elettronica a energia solare è sempre più vicina a diventare parte della nostra vita quotidiana grazie a una nuova scoperta scientifica "radicale".

Nel 2017, gli scienziati di un'università svedese hanno creato un sistema energetico che permette di catturare e immagazzinare l'energia solare fino a 18 anni, rilasciandola sotto forma di calore quando necessario.

Ora i ricercatori sono riusciti a far produrre elettricità al sistema collegandolo a un generatore termoelettrico. Sebbene sia ancora in fase iniziale, il concetto sviluppato dalla Chalmers University of Technology di Gothenberg potrebbe aprire la strada all'elettronica auto-ricaricante che utilizza l'energia solare immagazzinata su richiesta.

"Si tratta di un modo radicalmente nuovo di generare elettricità dall'energia solare. Significa che possiamo usare l'energia solare per produrre elettricità indipendentemente dal tempo, dall'ora del giorno, dalla stagione o dalla posizione geografica", spiega il responsabile della ricerca Kasper Moth-Poulsen, professore presso il Dipartimento di Chimica e Ingegneria Chimica della Chalmers.

Si tratta di un modo radicalmente nuovo di generare elettricità dall'energia solare. Significa che possiamo usare l'energia solare per produrre elettricità indipendentemente dal tempo, dall'ora del giorno, dalla stagione o dalla posizione geografica

"Sono molto entusiasta di questo lavoro", aggiunge. "Speriamo che con gli sviluppi futuri questo sia un elemento importante del futuro sistema energetico".

Come si può immagazzinare l'energia solare?

L'energia solare è una fonte rinnovabile variabile perché, per la maggior parte, funziona solo quando splende il sole. Ma la tecnologia per combattere questo tanto discusso difetto è già in fase di rapido sviluppo.

Sono stati realizzati pannelli solari con scarti di coltivazioni che assorbono i raggi UV anche nelle giornate nuvolose, mentre sono stati creati "pannelli solari notturni" che funzionano anche quando il sole è tramontato.

Lo stoccaggio a lungo termine dell'energia generata è  una questione a parte. Il sistema di energia solare creato a Chalmers nel 2017 è noto come "MOST": Molecular Solar Thermal Energy Storage Systems.

La tecnologia si basa su una molecola di carbonio, idrogeno e azoto appositamente progettata che cambia forma quando entra in contatto con la luce solare.

Si trasforma in un "isomero ricco di energia", una molecola composta dagli stessi atomi ma disposti in modo diverso. L'isomero può essere immagazzinato in forma liquida per essere utilizzato in un secondo momento, quando necessario, ad esempio di notte o nel cuore dell'inverno.

Un catalizzatore rilascia l'energia risparmiata sotto forma di calore e riporta la molecola alla sua forma originale, pronta per essere utilizzata di nuovo.

Nel corso degli anni, i ricercatori hanno perfezionato il sistema al punto che ora è possibile immagazzinare l'energia per ben 18 anni.

Un chip "ultrasottile" trasforma l'energia solare immagazzinata in elettricità

Come illustrato in un nuovo studio pubblicato su Cell Reports Physical Science il mese scorso, questo modello ha subito ulteriori modifiche.

I ricercatori svedesi hanno inviato la loro molecola unica, carica di energia solare, ai colleghi della Shanghai Jiao Tong University. Lì l'energia è stata rilasciata e convertita in elettricità grazie al generatore da loro sviluppato.

In sostanza, il sole svedese è stato inviato dall'altra parte del mondo e convertito in elettricità in Cina.

"Il generatore è un chip ultrasottile che potrebbe essere integrato in dispositivi elettronici come cuffie, orologi intelligenti e telefoni", spiega il ricercatore Zhihang Wang della Chalmers University of Technology.

"Finora abbiamo generato solo piccole quantità di elettricità, ma i nuovi risultati dimostrano che il concetto funziona davvero. Sembra molto promettente".

Il dispositivo potrebbe potenzialmente sostituire le batterie e le celle solari, perfezionando il modo in cui utilizziamo l'abbondante energia del sole.

Energia solare immagazzinata: Un modo di generare elettricità senza fossili e senza emissioni

Il bello di questo sistema chiuso e circolare è che funziona senza causare emissioni di CO2, il che significa che ha un grande potenziale di utilizzo con le energie rinnovabili.

L'ultimo rapporto del Gruppo intergovernativo di esperti sul cambiamento climatico (IPCC) dell'ONU afferma con estrema chiarezza che dobbiamo incrementare le energie rinnovabili e abbandonare i combustibili fossili molto, molto più rapidamente per garantire un futuro climatico sicuro.

Sebbene progressi significativi come questo nel campo dell'energia solare siano motivo di speranza, gli scienziati avvertono che ci vorrà del tempo prima che la tecnologia si integri nelle nostre vite.

Prima di poter ricaricare i nostri gadget tecnici o riscaldare le nostre case con l'energia solare immagazzinata dal sistema, ci sarà ancora molto da fare in termini di ricerca e sviluppo.

"Insieme ai vari gruppi di ricerca coinvolti nel progetto, stiamo lavorando per ottimizzare il sistema", spiega Moth-Poulsen. "È necessario aumentare la quantità di elettricità o di calore che può estrarre".

Il professore aggiunge che, anche se il sistema è basato su materiali semplici, deve essere adattato in modo che sia economicamente vantaggioso per la produzione, prima di poter essere lanciato su larga scala.

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