Rinnovabili: la cella solare che produce energia con il sole e con la pioggia

Un team di ricercatori cinesi ha messo a punto una particolare cella solare in grado di produrre energia dalle gocce di pioggia oltre che dal sole.

a cura di Tommaso Tautonico

La cella solare che produce energia anche con la pioggia

Nell’era in cui l’evoluzione tecnologica governa ogni miglioria, anche le rinnovabili non sono esenti da rivoluzioni. Alcuni ricercatori sono riusciti a creare una cella solare in grado di produrre energia con le gocce di pioggia.

Nonostante il fotovoltaico sia la fonte rinnovabile più diffusa e sfruttata (oltre che quella economicamente più conveniente) ha un grosso limite: la mancanza di luce. Sappiamo tutti che in assenza di intensità luminosa le celle fotovoltaiche non sono in grado di produrre energia. Almeno sino ad ora. L’American Chemical Society scrive infatti di una rivoluzionaria cella solare in grado di produrre energia sfruttando le gocce di pioggia. Nelle zone dove piove frequentemente i sistemi fotovoltaici potrebbero non sembrare la scelta migliore per produrre energia green a meno che non si sfruttino i nanogeneratori triboelettrici (TENG). I ricercatori cinesi Zhen Wen, Xuhui Sun, Baoquan Sun, grazie ai fondi destinati alla ricerca del governo cinese sono stati in grado di inventare una particolare cella solare che utilizza dei alcuni polimeri in grado di ricavare energia dal movimento delle gocce sulla superficie. 

Come funziona la cella solare che produce energia dalla pioggia?

Per ottenere questa particolare tecnologia, i ricercatori hanno aggiunto due strati polimerici per formare un TENG, un nanogeneratore triboelettrico. Lo strato superiore è un polimero chiamato polidimetilsilossano (PDMS), mentre lo strato inferiore è costituito da poli (3,4-etilendiossitofene): poli (stirene-solfonato) (PEDOT: PSS).

Per migliorare le prestazioni dei livelli, entrambi i polimeri vengono sottoposti ad un leggero processo di “texture” che crea dei leggeri solchi sulla loro superficie.

Questa particolare condizione è in grado di creare una carica derivante dall’attrito dei due materiali. In particolare, lo strato superiore (PDMS) si attiva quando le gocce d’acqua si depositano su di esso e rotolano via, portando il polimero a contatto con lo strato inferiore. Lo strado polimerico inferiore (PEDOT:PSS) agisce come un elettrodo sia per il TENG che per la cella solare tradizionale sottostante.

Per assicurarsi che la cella fotovoltaica funzioni alla perfezione anche in presenza di sole, entrambi i polimeri sono trasparenti. I risultati di laboratorio hanno dimostrato che il dispositivo è riuscito a generare una corrente di cortocircuito di picco di circa 33 nanoampere (nA) e una tensione di picco a circuito aperto di circa 2,14 V. Non sono valori particolarmente alti, ma sufficienti a dimostrare che il concetto funziona e che può essere scalabile. Non è la prima volta che i ricercatori sperimentato le TENG per rendere le celle solari produttive in condizioni metereologiche avverse, ma il team cinese afferma con assoluta certezza che questa nuova cella solare ha un design più semplice, meno ingombrante e più facile da produrre rispetto ad altre soluzioni.

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