Le foglie fotovoltaiche

Le grandi scoperte sono spesso casuali, altre invece nascono da un’attenta osservazione dei fenomeni naturali. È questo il caso di una nuova tecnologia fotovoltaica in grado, si spera, di trasformare radicalmente il modo attuale di produrre elettricità dalla luce.

Gli attuali pannelli fotovoltaici utilizzano costosi materiali e processi all’avanguardia, ma nel migliore dei casi non riescono a trasformare oltre il 25% delle radiazioni luminose assorbite in elettricità.

I diodi o celle fotovoltaiche che li compongono hanno una superficie quadrangolare di circa 10 cm2 e, una volta esposte al Sole, non solo non riuscono a trasformare più della sopra citata percentuale di luce solare, ma presentano un ulteriore problema: si surriscaldano nelle ore maggiormente assolate.
Le celle per il loro funzionzionamento necessiterebbero, quindi, di un sistema di raffreddamento ad aria o acqua, in grado di dissipare parte dell’energia prodotta riducendone però l’efficienza.
Se aggiungiamo che queste sono realizzate con costosi semiconduttori, comprendiamo il perché non siano ancora diventate l’alternativa energetica capace di guidare la transizione sostenibile.

L’idea sviluppata dagli studiosi dell'Imperial College di Londra si basa sull’osservazione di un fenomeno naturale, la traspirazione delle piante: un processo attraverso il quale l'umidità è trasportata dalle radici agli stomi, piccoli pori sulla faccia inferiore delle foglie, dove si trasforma in vapore e viene rilasciata nell'atmosfera.

Osservando l'evaporazione dell'acqua dalle foglie delle piante, gli scienziati inglesi sono giunti alla realizzazione di PV-leaf (PhotoVoltaic-leaf), la foglia fotovoltaica.

Si tratta di innovative celle solari a forma di foglia, realizzate con fibre naturali che ne abbassano notevolmente il costo.

Il loro sistema di funzionamento è piuttosto ingegnoso: le fibre di cui sono composte spostano acqua da un serbatoio esterno così da distribuirla uniformemente su tutta la superficie della cella solare prima che questa evapori per il calore. Il vapore acqueo prodotto e il calore in eccesso vengono convogliati verso un collettore che capta anche l’elettricità prodotta, immagazzinando il tutto in maniera molto efficiente.

I vantaggi di questa nuova tecnologia sono notevoli:

  • una maggiore produzione di elettricità (circa il 10%) rispetto alle celle tradizionali;
  • una maggiore produzione di acqua dolce (oltre 40 miliardi di metri cubi ogni anno grazie al sistema di immagazzinamento);
  • una notevole riduzione dei costi di produzione grazie all’uso di materiali economici;
  • l’eliminazione di complessi impianti di raffreddamento;
  • una notevole riduzione dei rifiuti conseguenti.

I ricercatori sono certi che, grazie alle nuove celle ispirate alle foglie, il fotovoltaico possa diventare uno dei cardini della transizione energetica!

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