Molti Paesi stanno investendo pesantemente nella tecnologia delle celle solari. Tra questi c’è l’Arabia Saudita, non a caso l’80% della capacità energetica verde del Paese saudita proviene dal solare. Tuttavia, l’uso delle celle solari in un clima caldo come quello saudita porta a un rischio significativo di surriscaldamento. Le celle solari esposte al sole, infatti, tendono a raggiungere temperature talmente elevate che la loro stessa efficienza si riduce notevolmente. Per questo un team internazionale di ricercatori ha sviluppato un dispositivo in grado di raffreddare un impianto fotovoltaico non utilizzando l’elettricità, bensì la forza di gravità.
Dall’Arabia il fotovoltaico che si raffredda con la forza di gravità
Tradizionalmente, per mantenere le celle solari a temperature operative ottimali si utilizzano sistemi di raffreddamento elettrici. Tuttavia, questi sistemi sono costosi e richiedono infrastrutture che spesso mancano nelle aree rurali. Per questo motivo, la necessità di soluzioni innovative è sempre più urgente.
Racconta il sito specialistico Techxplore, un team di ricercatori della KAUST (King Abdullah University of Science and Technology) ha sviluppato un dispositivo che affronta questo problema, e senza consumare elettricità. Utilizzando materiali economici e facilmente reperibili, il dispositivo raccoglie acqua dall’atmosfera (contiene 6 volte più acqua rispetto alle riserve idriche) grazie alla forza di gravità, mantenendo così le celle solari fresche.
La nuova tecnologia, definita “architettura verticale a doppia faccia” (vertical double-sided architecture), si basa su un dispositivo già sviluppato dalla KAUST per riflettere il calore termico verso il cielo, mantenendo fresche le celle solari. Tuttavia, la nuova versione non solo mantiene fresche le celle, ma raccoglie anche l’acqua prodotta durante il processo.
I test condotti nella città di Thuwal, a circa 100 km da Jeddah, hanno inoltre dimostrato che il dispositivo è in grado di raddoppiare la quantità di acqua raccolta rispetto ad altre tecnologie simili.
Sfide e vantaggi della nuova tecnologia
Come racconta Techxplore, un problema comune nei dispositivi di raccolta è che le gocce d’acqua tendono a rimanere attaccate alla superficie del dispositivo, impedendo una raccolta efficace. Per risolvere questo problema, il team ha applicato un rivestimento lubrificante costituito da una miscela di polimero commerciale e olio di silicone. Questo rivestimento permette all’acqua di scivolare via dalla superficie, aumentando la quantità di acqua raccolta solo grazie alla gravità.
Uno dei vantaggi principali di questo sistema è che non consuma elettricità, generando significativi risparmi energetici. Inoltre, non necessita di parti meccaniche come compressori o ventilatori, riducendo notevolmente i costi di manutenzione rispetto ai sistemi tradizionali. Questo potrebbe favorire l’adozione della tecnologia, soprattutto nelle aree rurali del Regno, dove l’infrastruttura elettrica è limitata e costosa da installare.
Lo studio “Lubricated Surface in a Vertical Double‐Sided Architecture for Radiative Cooling and Atmospheric Water Harvesting” è stato pubblicato sulla rivista scientifica Advanced Materials.
