Il fotovoltaico è una fonte di energia pulita che grazie alla riduzione dei costi e ai progressi tecnologici sta diventando sempre più competitiva. Uno dei maggiori limiti dell’energia solare è la produzione di elettricità intermittente nelle ore serali, di notte e quando il cielo è coperto dalle nuvole. Per far fronte al problema negli ultimi anni sono stati sviluppati sistemi di accumulo che immagazzinano l’energia generata dai pannelli fotovoltaici nei momenti di massimo picco produttivo, permettendo di utilizzarla per soddisfare la richiesta nelle ore notturne e nelle giornate nuvolose.

Le batterie agli ioni di litio utilizzate per alimentare i computer e le auto ibride rappresentano una soluzione troppo costosa per un impiego su larga scala qual è la rete elettrica. Un team di scienziati dell’università del Wisconsin-Madison ha sviluppato una tecnologia più conveniente che prevede l’integrazione di una cella solare in una batteria ad alta capacità. La tecnologia è frutto di una collaborazione con la King Abdullah University of Science and Technology, in Arabia Saudita.

La soluzione è stata elaborata dal docente di chimica Song Jin, che insieme a un gruppo di colleghi ha realizzato un dispositivo unico che rende superfluo un passaggio intermedio, trasferendo l’energia direttamente all’elettrolita della batteria.

Il team ha scelto una batteria di flusso redox, una tecnologia nota come RFB che immagazzina l’energia in un serbatoio elettrolitico liquido.

La tecnologia descritta sulla rivista Angewandte Chemie International Edition converte l’energia solare in energia chimica caricando direttamente l’elettrolita liquido. Grazie a questa soluzione alimentare la rete elettrica di notte diventerà più semplice. La batteria è in grado di resistere a molti cicli di ricarica completa perdendo solo una piccola percentuale di efficienza.

La tecnologia è economica e consente di costruire accumulatori più capaci in grado di rispondere alle diverse esigenze di stoccaggio. Secondo gli esperti si tratta della tecnologia per l’accumulo più promettente. Nel nuovo dispositivo l’energia prodotta dalle celle solari al silicio carica immediatamente l’elettrolita liquido. Come illustra il professor Jin:

Stiamo usando un solo dispositivo per convertire l’energia solare e caricare la batteria. Si tratta essenzialmente di una batteria solare. Possiamo scalare il serbatoio per immagazzinare tutta l’energia prodotta dalle celle solari.

L’impiego di un solo dispositivo e la flessibilità della tecnologia secondo gli esperti taglieranno i costi di stoccaggio dell’energia solare. L’elettrolita liquido usato, a base di molecole organiche, non contiene metalli rari.

I ricercatori proveranno ora a migliorare le prestazioni del dispositivo, riducendo la perdita di energia. La tecnologia potrebbe sbloccare la costruzione di migliaia di progetti solari in aree in cui l’investimento finora non era competitivo.

26 settembre 2016
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