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Dagli Usa il sistema termofotovoltaico: l’energia dal sole è doppia

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La nuova tecnologia messa a punto al MIT e finanziata dal Dipartimento per l’Energia degli Stati Uniti: le celle sono in grado di sfruttare contemporaneamente luce e calore

L’energia dal sole vale doppio. Pubblicato oggi sulla rivista statunitense Nature Nanotechnology uno studio del Massachusetts Institute of Technology che dà nuovo impulso alla ricerca scientifica per estrarre energia da fonte solare. Punto di partenza della “scoperta” un normale pannello fotovoltaico che “fino ad oggi – spiega la professoressa e coautrice dello studio Evelyn Wang – non veniva sfruttato al 100%. L’estrazione di energia elettrica da un fotone infatti dipende da alcune caratteristiche del materiale della cella fotovoltaica: i pannelli in silicio sono in grado di catturare e sfruttare gran parte della lunghezza d’onda della luce, ma non tutta”.

Per far fronte a questa limitazione il team di ricerca del MIT ha inserito nella cella un dispositivo assorbitore-emettitore di energia a due strati, fatto di nanotubi di carbonio e cristalli fotonici in grado di raccogliere l’energia da un più ampio spettro di luce solare e trasformarla in calore. Il surriscaldamento attiva i cristalli, che illuminandosi consentono alla cella di sfruttare non solo la luce ma anche il calore per produrre elettricità. Di qui il nome di pannello termofotovoltaico.

 

 

L’impatto di questa piccola modifica è sorprendente in termini di efficienza energetica: le tradizionali celle fotovoltaiche basate su semiconduttori hanno – dati teorici alla mano – un limite del 33,7% sull’efficienza di conversione energetica. Grazie a questo nuovo sistema, conclude la professoressa Wang, “l'efficienza sarebbe significativamente più alta, potrebbe idealmente essere oltre l'80 per cento”.

L’impianto è stato messo a punto dai ricercatori americani dopo anni di studio ed esperimenti. Il punto di forza di questa innovazione sarebbe la possibilità di combinare i vantaggi del fotovoltaico – che trasformano direttamente la luce del sole in elettricità – con quelli dei sistemi solari termici. Opportunità doppie che possono essere sfruttate in modo complementare, perché il calore può essere immagazzinato per usi successivi in modo più semplice della luce. Si tratta inoltre di un sistema basato su una tecnologia già collaudata, quella delle celle al silicio: oltre che efficiente, economicamente sostenibile.

 

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