Energia

Fotovoltaico al grafene. E il pannello produce energia con la pioggia

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Alcuni ricercatori cinesi hanno realizzato un pannello fotovoltaico dotato di uno strato di grafene, in grado di produrre energia anche con la pioggia

Il fotovoltaico si evolve: i nuovi pannelli solari saranno in grado di riprodurre elettricità anche quando piove. Alcuni ricercatori cinesi, hanno dato vita ad un pannello dotato di uno strato di grafene (uno strato di carbonio con lo spessore di un atomo, disposto in una struttura simile a quella di un alveare), che produce energia anche con la pioggia.

Gli esperti hanno testato la cella di Grätzel, così è denominata la nuova cella rivestita dal grafene, grazie ad una miscela di acqua e sale (si è provato a riprodurre la pioggia), notando che l’idea funziona. Quando l’acqua ha toccato la superficie dei pannelli solari, le particelle ionizzate di sale nell’acqua (ammonio, sodio e calcio, caricate positivamente) sono state separate dall’acqua per produrre elettricità.

Il nuovo pannello fotovoltaico è ancora in fase di sviluppo: l’efficienza nella conversione è del 10/11%, con un record del 15% raggiunto da alcuni prototipi. In fase di test, i pannelli hanno mostrato una conversione di energia pari al 6,53%. Si lavora ancora, dunque, per migliorare le prestazioni.

C’è da dire, anche, che l’acqua piovana contiene una varietà grande di ioni, ma non è salata. I ricercatori cinesi, quindi, dovranno capire come i pannelli potranno generare energia in situazioni più simili a quelle dell’acqua piovana.

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Grafene: il materiale che migliora il fotovoltaico (e non solo)

A fare la differenza, nei nuovi pannelli, è il grafene. Si tratta di un materiale forte, leggero, sottile, (valido) conduttore. È estremamente resistente e rigido (100 volte più dell’acciaio), trasparente e flessibile: tanti i ricercatori che negli ultimi anni stanno attivamente cercando di esplorare tutte le potenzialità di questa materia.

Il grafene è un materiale davvero versatile. Le sue proprietà elettriche unite alla buona conducibilità del materiale, fanno sì che le applicazioni più promettenti del grafene siano legate al mondo dell’elettronica e dell’energia. Questo materiale potrebbe essere adatto alla produzione di touch screen stampabili su fogli di plastica invece che di vetro e alla realizzazione di panelli solari e celle solari. La proprietà di assorbimento saturabile lo rende candidabile a possibili applicazioni nel campo dei laser e nella fotonica ultraveloce. Questo materiale potrebbe anche sostituire il metallo in giunzioni Schottky. Anche i droni, come scrive Bloomberg, potrebbero essere realizzati in grafene.

Non solo. Il grafene si è rivelato anche un ottimo alleato della buona medicina. Uno studio della Monash University ha svelato che i fogli di ossido di questa materia possono cambiare struttura e diventare gocce di cristalli liquidi spontaneamente. Si tratta di una scoperta cruciale: tali gocce, infatti, potrebbero essere utilizzate per rilevare le malattie.

Se negli anni passati il grafene è stato appannaggio di università e centri di ricerca, le potenzialità e le numerose applicazioni di questo materiale lo rendono appetibile anche alle aziende private, sempre più interessate ad investire in questa materia: si spera quindi che si passi da una produzione pilota ad una più matura e meno costosa. Il grafene dovrebbe generare un mercato che vale 278 milioni di dollari entro il 2020, con un tasso di crescita di quasi il 43% tra il 2015 e il 2020. Alcuni settori, come l’elettronica, faranno registrare anche una crescita maggiore.

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