Nuovo materiale in grado di immagazzinare energia solare per mesi o anni

A partire dalla necessità di trovare nuovi modi per catturare e immagazzinare l’energia, in modo da affidarci completamente alle energie rinnovabili e garantire la reale transizione energetica, un gruppo di ricercatori dell’Università di Lancaster ha scoperto un nuovo materiale cristallino con proprietà tali da catturare l’energia dal sole, che può essere immagazzinata per diversi mesi a temperatura ambiente e rilasciata su richiesta sotto forma di calore.

Il materiale si basa su un tipo di “struttura metallo-organica” (MOF), solida e stabile, costituita da una rete di ioni metallici collegati da molecole a base di carbonio, in grado di formare strutture tridimensionali. Tra le principali caratteristiche le strutture MOF sono porose e dunque possono formare materiali compositi in grado di ospitare altre piccole molecole all’interno delle loro strutture e di conservarle anche a lungo.

Il team di ricerca di Lancaster è partito studiando il composito DMOF1 – i cui pori erano caricati con molecole di azobenzene, un composto che assorbe fortemente la luce e che agiscono come fotointerruttori, cambiando forma quando viene applicato uno stimolo esterno, come la luce o il calore – precedentemente preparato da un team di ricerca dell’Università di Kyoto,  per capire se potesse essere usato per immagazzinare energia. I test effettuati dopo le ricerche hanno dimostrato che il materiale è in grado di immagazzinare l’energia per almeno quattro mesi.

Una scoperta affascinante che potrebbe avere sviluppi importanti, considerando per esempio la possibilità di catturare e immagazzinare l’energia solare nei mesi estivi, per poi utilizzarla in inverno quando c’è meno sole. I ricercatori pensano ad applicazioni di vario genere tra cui i sistemi di riscaldamento in impianti off-grid o in luoghi remoti, l’integrazione ecologica del riscaldamento convenzionale in case e uffici, ma sono possibili anche utilizzi in campo medico.

Potenzialmente potrebbe anche essere prodotto come un sottile rivestimento e applicato sulla superficie degli edifici, o utilizzato sui parabrezza delle automobili, dove il calore immagazzinato potrebbe essere utilizzato per sghiacciare i vetri nelle gelide mattine d’inverno.

Il dottor John Griffin, docente senior di chimica dei materiali all’Università di Lancaster e tra i responsabili del progetto ha sottolineato che “il materiale funziona un po’ come i materiali a cambiamento di fase e la cosa interessante è che cattura l’energia “libera” direttamente dal sole. Inoltre non ha parti mobili o elettroniche e quindi non ci sono perdite coinvolte nell’accumulo e nel rilascio dell’energia solare”.

Il team sta lavorando ora alla ricerca di altre strutture MOF e di tipi alternativi di materiali cristallini con un maggiore potenziale di accumulo di energia, punto debole del materiale sviluppato.

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