Convertire energia solare in elettricità “on demand” grazie ad un chip

La ricerca sviluppata presso la Chalmers University of Technology, in Svezia, ha già suscitato grande interesse in tutto il mondo quando è stata presentata la prima volta.

La tecnologia MOST, Molecular Solar Thermal Energy Storage Systems, è un sistema energetico chiuso, basato su una molecola appositamente progettata di carbonio, idrogeno e azoto, che quando è colpita dalla luce solare cambia forma in un isomero ricco di energia, una molecola composta dagli stessi atomi ma disposti in modo diverso.

Dopo aver dimostrato che l’isomero può essere conservato in forma liquida per un uso successivo, quando necessario, i ricercatori hanno prima perfezionato il sistema, al punto che è possibile immagazzinare l’energia fino a 18 anni, ma ora hanno fatto un ulteriore passo in avanti.
Il nuovo studio, pubblicato su Cell Reports Physical Science condotto in collaborazione con i ricercatori di Shanghai, dimostra come il sistema a energia solare può essere combinato con un generatore termoelettrico compatto per convertire l’energia solare in elettricità.
“Questo è un modo radicalmente nuovo di generare elettricità dall’energia solare. Significa che possiamo utilizzare l’energia solare per produrre elettricità indipendentemente dal tempo, dall’ora del giorno, dalla stagione o dalla posizione geografica. È un sistema chiuso che può funzionare senza causare emissioni di anidride carbonica”, afferma il responsabile della ricerca Kasper Moth-Poulsen, professore presso il Dipartimento di chimica e ingegneria chimica di Chalmers.

Il chip ultrasottile converte il calore in elettricità

I ricercatori svedesi hanno inviato la loro molecola, appositamente progettata e carica di energia solare, ai colleghi Tao Li e Zhiyu Hu dell’Università Jiao Tong di Shanghai, dove l’energia è stata convertita in elettricità. Questo è stato possibile grazie ad un catalizzatore che permette di rilasciare l’energia risparmiata sotto forma di calore, restituendo alla molecola la sua forma originale. Questo catalizzatore, in combinazione con un generatore termoelettrico sottilissimo (un micrometro) permette di generare elettricità.

“Il generatore è un chip ultrasottile che potrebbe essere integrato in dispositivi elettronici come cuffie, smartwatch e telefoni. Finora abbiamo generato solo piccole quantità di elettricità, ma i nuovi risultati mostrano che il concetto funziona davvero e sembra molto promettente” afferma il ricercatore Zhihang Wang della Chalmers University of Technology.

Energia a zero emissioni “on demand”

La ricerca ha un grande potenziale per la produzione di energia rinnovabile senza emissioni nocive. Certo, dichiarano i ricercatori, occorre molta ricerca e investimenti prima di poter caricare i nostri gadget tecnologici o riscaldare le nostre case con l’energia solare immagazzinata dal sistema.

“Insieme ai vari gruppi di ricerca inclusi nel progetto, stiamo lavorando per razionalizzare il sistema” afferma Kasper Moth-Poulsen. “La quantità di elettricità o calore che si può estrarre deve essere aumentata. Anche se il sistema energetico si basa su semplici materiali di base, deve essere riadattato per diventare conveniente e produrre più energia” conclude Kasper.

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