L’idrogeno se prodotto in modo pulito potrebbe essere una delle fonti rinnovabili in grado di guidarci nella transizione verso l’abbandono delle fonti fossili. Uno dei suoi limiti è però quello relativo allo stoccaggio. Finora uno dei metodi utilizzati per ricavarlo partiva da pannelli solari tradizionali, in grado di produrre una corrente elettrica che dividesse le molecole d’acqua in ossigeno e idrogeno. Dalla Svizzera arriva ora un nuovo metodo più economico che utilizza tungsteno diselenide.

Per avere dei pannelli solari efficienti si doveva arrivare a costi elevati che rendevano non commercializzabile il processo. Dalla ricerca sono venuti in aiuto i cosiddetti materiali “2D” come il grafene, dalle incredibili proprietà elettroniche, ma realizzati in film sottili che richiedono vaste superfici di pannelli solari. I costi quindi sono rimasti elevati e il problema principale è la non scalabilità a livello commerciale di questi prodotti.

Ecco perché gli scienziati dell’Ecole Polytechnique Fédérale di Losanna (Svizzera) si sono concentrati sullo studio dei materiali “2D” identificandone uno, il tungsteno diselenide, che ha un’ottima capacità di conversione dell’energia solare in idrogeno ed è anche molto stabile. Hanno potuto farlo grazie al finanziamento dei Swiss Competence Centers for Energy Research (SCCER Heat and Electricity Storage) e del Settimo Programma Quadro della Commissione Europea attraverso l’Intra European Fellowship Marie Curie (COCHALPEC). I risultati sono stati pubblicati sul giornale di ricerca Nature Communications.

Lo scopo era sempre quello di realizzare un film sottile e per fare questo si è partiti dalla realizzazione di una dispersione uniforme del materiale: polvere di tungsteno diselenide è stata mescolata in un solvente liquido per mezzo di vibrazioni soniche che hanno permesso di ricavare dei fiocchi di materiale. La soluzione è stata quindi additivata per essere stabilizzata. Alla fine si ottiene una sorta di inchiostro o di vernice.

La fase successiva è stata quella della realizzazione del film. Per fare ciò gli scienziati hanno letteralmente “schiacciato” questo inchiostro tra due liquidi che non si mescolano, hanno cioè sfruttato l’effetto di separazione (lo stesso che avviene tra olio e acqua) per arrivare ad un film sottile e uniforme. Dopo la sua rimozione è stato applicato su una base di plastica flessibile, più economica rispetto a un pannello solare tradizionale.

In tal modo si è arrivati ad un’efficienza di conversione dal solare all’idrogeno, dell’1%, un buon risultato rispetto a quelli ottenuti con film sottili simili realizzati con metodi alternativi e una buona prospettiva per il futuro.

3 luglio 2015
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