Produrre elettricità solare anche dopo il tramonto è da tempo una delle principali sfide nel campo delle rinnovabili. Oggi, però, una nuova ricerca potrebbe aprire uno scenario inedito: un team di scienziati dell’università di Kunming, in Cina, ha sviluppato un materiale a base di legno di balsa ingegnerizzato capace di catturare, immagazzinare e rilasciare energia solare anche al buio. Lo studio, pubblicato su Advanced Energy Materials, propone una soluzione innovativa al limite più evidente del fotovoltaico: l’interruzione della produzione nelle ore notturne.
Gli ostacoli dell’energia solare
Il problema è noto: i pannelli solari tradizionali dipendono completamente dalla luce del sole. Quando cala la notte, la produzione si azzera proprio nel momento in cui la domanda energetica può aumentare.
Nel tempo, sono state sviluppate diverse strategie per aggirare questo limite. Tra queste, l’uso di grandi batterie per immagazzinare l’energia prodotta durante il giorno e rilasciarla successivamente, oppure l’impiego di materiali sovrapposti in grado di assorbire specifiche lunghezze d’onda della luce, riducendo le dispersioni.
Nonostante i progressi, nessuna di queste soluzioni ha ancora risolto in modo definitivo il problema della produzione continua di energia solare.
Il legno di balsa trasformato
La novità dello studio cinese risiede nell’utilizzo del legno di balsa, noto per essere il più leggero al mondo e per la sua struttura estremamente porosa, oltre che per le ottime proprietà isolanti.
I ricercatori hanno modificato profondamente questo materiale. In primo luogo, hanno rimosso la lignina, aumentando ulteriormente la porosità. Successivamente, le superfici interne sono state rivestite con nanofogli di fosforene nero, capaci di interagire con un ampio spettro di luce, dall’ultravioletto al vicino infrarosso.
Poiché il fosforene tende a ossidarsi facilmente, ogni nanofoglio è stato protetto con uno strato di acido tannico e ioni di ferro. A questo si aggiungono nanoparticelle d’argento, che migliorano l’assorbimento della luce, e catene di idrocarburi, utili sia per rendere il materiale idrorepellente sia per immagazzinare energia solare sotto forma di calore.
Infine, è stato introdotto l’acido stearico, un composto capace di accumulare energia termica quando viene riscaldato e di rilasciarla durante il raffreddamento.
Come funziona la produzione di energia al buio
Il meccanismo sviluppato dai ricercatori si basa sulla trasformazione dell’energia solare in calore e sulla sua successiva conversione in elettricità.
Quando il materiale è esposto alla luce solare, l’energia viene assorbita e utilizzata per riscaldare l’acido stearico. Una volta che la luce viene meno, il calore accumulato non si disperde immediatamente, ma viene rilasciato gradualmente.
È proprio durante questa fase che il sistema riesce a generare elettricità anche in assenza di luce, sfruttando l’energia termica immagazzinata nelle ore precedenti.
I risultati dei test
Le prove di laboratorio hanno mostrato risultati significativi. Il legno di balsa modificato ha raggiunto un’efficienza di conversione del 91,2% e una capacità di generare fino a 0,65 volt di elettricità.
Secondo quanto dichiarato dagli stessi ricercatori, il sistema rappresenta una piattaforma scalabile ed ecocompatibile per la raccolta avanzata di energia solare termica.
Una tecnologia ancora da sviluppare
Nonostante i risultati promettenti, la tecnologia è ancora in fase iniziale. Gli esperimenti sono stati condotti in condizioni controllate e sarà necessario verificarne l’efficacia su larga scala.
Serviranno ulteriori studi per capire se questo approccio potrà essere realmente integrato nei sistemi energetici esistenti e diventare una soluzione concreta per la produzione di energia pulita continua.
Fonte: Wired
