Immagazzinare energia solare in maniera efficiente e a basso costo
Gli scienziati dell'Ecole Polytechnique Federale de Lausanne hanno scoperto un metodo estremamente economico di immagazzinare l'energia solare attraverso l'idrogeno con l'impiego di un comune semiconduttore.
Non si tratta di un'idea completamente nuova: si chiama cella solare tandem, e consiste in una cella di Grätzel (o dye-sensitized solar cell) unita a semiconduttore a base ossida in grado di convertire l'energia solare in idrogeno, che può essere così immagazzinato. Questo permetterebbe di utilizzare l'energia solare in qualunque momento e non solo quando splende il sole.
Finora il problema di questa tecnologia era rappresentato dai costi troppo elevati: congegni di questo tipo, infatti, con un'efficienza del 12,4%, costano intorno ai 10 mila dollari per un superficie di soli 10 centimetri quadrati. I ricercatori dell'istituto svizzero hanno utilizzato, invece, per il loro congegno, dei materiali estremamente economici, aprendo così la prospettiva a una produzione su larga scala.
Il semiconduttore utilizzato è di comunissimo ferro ossidato, economico, stabile e abbondante sul pianeta. Essendo però esso estremamente inefficiente dal punto di vista delle prestazioni, è stato modificato dagli scienziati svizzeri, che ne hanno realizzata una versione in nanostruttra, con aggiunta di ossido di silicio e un sottile strato di ossido d'alluminio e ossido di cobalto. Questi trattamenti hanno permesso di ottimizzare le proprietà elettrochimiche del materiale, ma allo stesso tempo di mantenere i procedimenti molto semplici da realizzare.
La seconda parte del congegno è composta di una tintura e di diossido di titanio; questo secondo strato permette agli elettroni trasmessi dall'ossido di ferro di acquisire energia a sufficienza per estrarre idrogeno dall'acqua e quindi immagazzinare energia solare attraverso di esso.
Fino a oggi i livelli di efficienza raggiunti sono piuttosto bassi, si parla di 1,4-3,6%, ma grazie ai costi altrettanto bassi (circa 80 dollari al metro quadrato) è possibile continuare a sperimentare e mettere a punto questa tecnologia: secondo il team di ricerca svizzero, infatti, è auspicabile pensare di arrivare a un'efficienza del 10% nel giro di pochi anni, mentre l'efficienza delle celle in questione potrebbe raggiungere il 16%.