Risparmio energetico: arrivano i pannelli solari riciclabili
Creato Lunedì, 13 Settembre 2010 09:35 Scritto da Roberta De Carolis
Siamo vicini ad avere i pannelli solari riciclabili: lo annuncia un gruppo di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (USA), dopo anni di ricerche volte ad imitare quello che fa la natura. Mentre i vegetali infatti sono dei perfetti sistemi di conversione di luce in energia, gli strumenti inventati dell’uomo finora, ovvero i pannelli solari, hanno un’efficienza limitata nel tempo.
Le piante usano infatti i cloroplasti, piccoli componenti delle foglie, per trasformare energia luminosa in energia chimica nel processo noto come fotosintesi, il cui meccanismo alla base è la conversione dei fotoni, i componenti della luce, in elettroni, necessari al completamento della reazione.
La luce del sole in realtà consuma i cloroplasti perché colpisce le proteine che coadiuvano il processo, rendendole inefficaci. A questo le foglie riparano riciclando le strutture ogni 45 minuti quando si trovano sotto la diretta luce solare. Per cui l’efficienza del processo naturale è praticamente infinita e non si ha sostanziale perdita di energia.
Gli attuali pannelli solari, invece, non hanno la possibilità di riciclare il sistema, subendo inevitabilmente perdite energetiche e andando dunque incontro a progressiva inefficienza. Il passo avanti compiuto dai ricercatori del MIT consiste nell’aver riprodotto un cloroplasto artificiale, che può rompersi e ricostruirsi ripetutamente, riparando le celle solari danneggiate della luce.
Il sistema è composto di sette molecole (tra le quali nanotubi di carbonio, necessari alla conduzione di elettricità, e fosfolipidi, che formano dischi di sostegno) che, se assemblate, sono in grado di incamerare la luce del sole. La struttura si trova in presenza di un surfattante, un composto chimico in grado di distruggere l’assemblaggio.
Questo interrompe dunque il funzionamento della cella solare, ma viene ciclicamente rimosso convogliando la soluzione attraverso una membrana semipermeabile, ricostruendo la struttura e riparando dunque il cloroplasto, che torna così ad assorbire fotoni. In questo modo i ricercatori sono stati in grado di riprodurre artificialmente un sistema a riciclaggio, superando il problema della perdita di efficienza dovuta al danneggiamento indotto dalla luce.
Attualmente le celle lavorano al 40 per cento di efficienza, ma i ricercatori pensano di poter incrementare le prestazioni del sistema con delle modifiche, essenzialmente aumentando la velocità di mescolamento della soluzione in modo da accelerare il processo di rigenerazione del cloroplasto.
Roberta De Carolis