La foglia fotovoltaica
Il sole è una fonte inesauribile di energia, tuttavia, i tradizionali pannelli solari catturano tra il 10% e il 25% di questa preziosa risorsa, dissipando il resto in forma di calore. Calore che, durante le torride giornate estive, surriscalda i pannelli, con un inevitabile impatto sull’efficienza e sui costi.
Un gruppo di ingegneri chimici dell’Imperial College London ha cercato ispirazione nelle piante, per rivedere la struttura dei pannelli in modo che questi potessero generare elettricità, calore e acqua pulita, accrescendo anche l'efficienza. L’attenzione si è rivolta principalmente al processo di traspirazione delle piante, quello che consente di trasportare acqua dalle radici alle punte, aiutando a completare la fotosintesi.
Il team di ricerca, composto dal dottor Gan Huang e i colleghi Jingyuan Xu e Christos N. Markide, è così giunto all'invenzione della "foglia fotovoltaica" (PhotoVoltaic-leaf), basata su una struttura di traspirazione fatta di fibre di bambù e cellule idrogel impilate e realizzata con materiali a basso costo; infatti il costo dei componenti aggiuntivi della foglia fotovoltaica è pari a circa il 2% del costo dei pannelli solari convenzionali.
Nello specifico, PV-leaf è composta da fibre naturali che spostano l'acqua da un serbatoio esterno verso la cella solare, coprendone l'intera superficie prima di evaporare. Vapore acqueo, calore in eccesso ed elettricità prodotta vengono poi catturati da un collettore e immagazzinati. Gli scienziati britannici hanno tenuto a sottolineare che il sistema potrebbe anche utilizzare acqua di mare anziché acqua dolce.
Secondo i ricercatori, estendendo questo innovativo design alla tecnologia fotovoltaica di tutto il Pianeta si aiuterebbe a velocizzare la transizione energetica globale, portando a una serie di vantaggi, come il 10% in più di elettricità prodotta, oltre 40 miliardi di metri cubi d'acqua dolce ogni anno e, non utilizzando costosi materiali, un notevole risparmio anche in termini di costi di produzione e di smaltimento dei rifiuti.
Per approfondimenti:
nature communication (in inglese)
Foto: www.imperial.ac.uk
→ 20 February 2024