La produzione di carburante pulito dall’energia solare ottenuta grazie alla fotosintesi artificiale potrebbe diventare più efficiente ed economica grazie a una scoperta compiuta dai ricercatori del Lawrence Berkeley National Laboratory.

Gli scienziati americani hanno provato a risolvere una delle maggiori criticità dei sistemi che convertono l’acqua, la luce solare e la CO2 in un combustibile: la scarsa resistenza dei materiali ai processi corrosivi.

Individuare materiali in grado di lavorare in modo efficiente resistendo alle condizioni ostili del processo non è un’impresa semplice. Il merito dei ricercatori del Berkeley Lab è di aver creato un metodo capace di determinare la stabilità e la resistenza dei vari materiali. Lo strumento consentirà di individuare più facilmente i materiali più performanti, accelerando lo sviluppo di generatori di combustibile a energia solare.

Il metodo, illustrato sulla rivista specializzata Nature Communications, garantisce risultati affidabili. Come illustra Francesca Toma, una delle scienziate che ha collaborato allo studio, finora non esistevano metodi in grado di predire efficacemente la stabilità di un materiale.

Abbiamo bisogno di tecniche in grado di fornirci stime accurate per valutare come reagirà un materiale in determinate condizioni e quanti anni durerà. Questo metodo rappresenta un importante progresso in questa direzione.

La stabilità delle componenti è fondamentale nei sistemi di fotosintesi artificiale che non possiedono le capacità di autorigenerazione tipiche delle cellule vegetali.

Molti materiali non riescono a sopravvivere agli alti livelli di usura che caratterizzano il processo di fotosintesi artificiale e si degradano velocemente, rendendo poco competitiva questa forma di energia rinnovabile.

Gli scienziati hanno testato il nuovo metodo con un semiconduttore a film sottile composto da vanadato di bismuto, il materiale migliore per realizzare fotoanodi.

Il materiale è stato testato prima e dopo l’uso e durante il processo. I ricercatori hanno scoperto un accumulo di cariche generate dalla luce solare sulla superficie del film che ha portato a una perdita di stabilità e a una maggiore vulnerabilità agli attacchi chimici.

Gli scienziati intendono usare il metodo per scoprire semiconduttori più efficienti del vandato di bismuto, in grado di assorbire una quantità maggiore di luce solare e di consentire uno stoccaggio rapido dell’energia.

6 luglio 2016
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