Molti incentivi e risparmi nel settore dell’energia grazie alle nonotecnologie

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Appena si accenna a qualcosa sull’argomento “energia solare” la prima risposta è: “sì, conosco i pannelli solari” oppure “buona idea ma non so se conviene”. Questo atteggiamento da una parte è di chi quasi evita di ammettere che non è aggiornato completamente sull’avanzamento dei lavori e dall’altra quasi un’intuizione, cioè di essere consapevoli che le cose migliorano di anno in anno e quindi che “conviene” aspettare che le tecnologie rendano veramente molto più favorevole qualsiasi investimento per il risparmio energetico.

La meta è sempre più vicina!

Da qualche anno le nanotecnologie sono al centro dell’attenzione di molti scienziati e di società di ricerca applicativa e di conseguenza la ricerca di nuovi materiali coinvolge sempre di più la chimica, la fisica e la medicina.
I nano-materiali in base alla loro dimensione ed al rapporto superficie/volume, attirano l’attenzione per i diversi usi che se ne possono fare e numerose sono le applicazioni nel campo ottico.

Molti ricercatori stanno sperimentando le caratteristiche di questi materiali e il primo risultato importante è che si è in grado di rendere più favorevole il rapporto prezzo/prestazioni.

Andiamo ora a capire come funziona e quali migliorie apporta quello che sarà molto presto installato sui tetti delle nostre case: “i Quantum dots”, micro aggregati di atomi che andranno a sostituire i cristalli di silicio. Al MIT (Massachusetts Institute of Technology) il ricercatore Arthur Nozik sta sperimentando l’applicazione dei “punti quantici” e ci sono già dei risultati molto incoraggianti, infatti il rendimento di questa nuova tecnologia sale dal 20  – 30% del fotovoltaico al 40%. Questo risultato si ottiene per il fatto che i Punti Quantici riescono ad attivare, quando colpiti dal raggio solare, 2 o 3 elettroni contro un unico elettrone della cella fotovoltaica ottenendo una trasmittenza dell’85-92% per 1-2 mm di spessore ed una conversione della luce nel range tra 300-500 nm e 600-900 nm.

Un grande vantaggio sarebbe che questa nuova materia può essere creata in laboratorio attraverso una reazione chimica di facile realizzazione.

Finalmente tutte le idee applicative che sono in cantiere per imprigionare l’energia solare potranno decollare ed essere realizzate grazie all’abbattimento dei costi.

Un altro filone di ricerca va sulla strada del fotovoltaico organico (OPV) che si ispira alla fotosintesi clorofilliana utilizzando delle pellicole in multistrato separate da strati foto attivi di vetro o plastica flessibile (infinitamente sottili) e con un abbattimento dei costi notevole. Il costo ridotto ci consentirà di applicare questi apparati convertitori di energia solare direttamente sulle strade private e pubbliche potendo così generare energia per le illuminazioni stradali per esempio (oneri attualmente molto pesanti per tutta la pubblica amministrazione). Ma noi sappiamo anche che la scienza non si ferma mai e il prossimo passo sarà poter ottenere queste stesse caratteristiche e con gli stessi rendimenti anche con l’utilizzo di materiali molto più flessibili e poi a breve fino ad avere gli stessi risultati con sostanze liquide (vernici e inchiostri).

Tutto questo non è soltanto risparmio energetico ma anche per la evidente riduzione dei materiali da utilizzare  (circa 85% in meno) rappresenta una significativa riduzione dell’impatto ambientale. Sui tetti non si dovranno più installare le strutture in metallo per sostenere i classici pannelli solari attuali insomma sono previsti dei cali del prezzo di circa un terzo di quelli attualmente applicati per Kw di potenza. Il fotovoltaico diventerà estremamente competitivo con le altre fonti di energia attualmente in uso.

Provate anche voi a pensare quante applicazioni saranno possibili con un materiale capace di trasformare il sole in elettricità utilizzandolo come una vernice o come un inchiostro. Ve ne dico alcune ma qui la fantasia e il buon senso ci aiuteranno nel prossimo futuro ad avere tantissime applicazioni fino a ieri impensabili: la verniciatura delle automobili; aumento dell’autonomia nella trazione elettrica e risparmi sui costi di ricarica, navi, treni, coperture dei capannoni industriali, etc. etc.

Da tener presente è che stiamo trattando un argomento che non si esaurisce qui ma nei prossimi anni sarà sempre più attuale, anche perché ci saranno tantissime piccole aziende che saranno impegnate ad avviare la loro start up in questo settore utilizzando il miliardo di dollari messo a disposizione per loro da Bill Gates per i progetti innovativi.