Il fotovoltaico nel 2015 ha coperto l’1,3% dei consumi di elettricità globali. Nei prossimi anni questa percentuale è destinata a crescere a seguito di un ulteriore calo dei costi della tecnologia e di un incremento dell’efficienza delle celle solari. Tra le tecnologie più promettenti figura una cella solare in grado di generare energia elettrica dalla pioggia. Il prototipo è frutto del lavoro di ricerca di un’équipe di scienziati della Ocean University of China di Qingdao e della Yunnan Normal University di Kunming.

La tecnologia descritta sulla rivista Angewandte Chemie sfrutta le proprietà di uno strato sottile di grafene, utilizzato dai ricercatori per rivestire la cella solare. Il materiale noto per la sua elevata conduttività in presenza di acqua lega i suoi elettroni con le cariche ioniche positive.

Il processo è noto come reazione acido-base di Lewis. La nuova cella solare non si limita a produrre energia nei giorni soleggiati sfruttando la luce solare, ma riesce a generare elettricità anche grazie alla sollecitazione delle gocce di pioggia.

Il sale contenuto nella pioggia si scinde in ioni: ammonio, calcio e iodio. L’interazione tra lo strato di grafene e la pioggia genera elettricità. Le gocce di pioggia che ricadono sulla superficie della cella solare formano un doppio strato con gli elettroni del grafene. La differenza di potenziale tra i due strati è così forte da generare elettricità.

I ricercatori cinesi spiegano che il ruolo più importante nel sistema energetico è quello ricoperto dal grafene liquido, in grado di condurre elettricità per merito degli elettroni delocalizzati. Gli elettroni formano uno “pseudocondensatore” che può essere impiegato per produrre energia elettrica.

I risultati dei primi test condotti in laboratorio sono incoraggianti: la cella solare ha raggiunto un livello di efficienza del 6,53%. La tecnologia permetterà di aumentare la produzione di energia fotovoltaica nei giorni piovosi, dando vita a pannelli fotovoltaici adatti a tutti i climi ed efficienti in ogni stagione.

11 aprile 2016
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