SHARON GAUDIN – Computerworld
Traduzione a cura di Paola M.
Attraverso una serie di modelli elaborati al computer, i ricercatori del MIT stanno lavorando per aumentare la produttività e l’efficienza delle celle che sfruttano la luce del sole, e al contempo abbassare il costo dell’energia solare.
Un gruppo di fisici e ingegneri del MIT è infatti riuscito a ottimizzare la resa delle celle solari del 50%, attraverso un’applicazione coeva di rivestimenti antiriflesso e riflettenti multistrato sulle pellicole di silicio delle celle. Secondo il gruppo di ricerca, questa svolta potrebbe diminuire di molto il costo dell’energia solare, dato che il silicio di qualità necessario alla realizzazione di questa tecnologia verrebbe ridotto all’1% rispetto alla quantità utilizzata tradizionalmente.
In un rapporto rilasciato alla fine della scorsa settimana, il MIT ha annunciato che il metodo consisterebbe nell’applicare sulla parte posteriore della pellicola di silicio i rivestimenti riflettenti multistrato, a formare le così dette griglie di diffrazione. Peter Bermel, un ricercatore del Research Laboratory of Electronics del MIT che ha lavorato al progetto, ha dichiarato che grazie all’aggiunta di questi strati la luce rimbalza dentro il silicio più a lungo, il che le consente di avere più tempo per depositare energia e produrre corrente elettrica. Altrimenti, la luce verrebbe riflessa fuori dal silicio troppo velocemente e si disperderebbe nell’aria.
In un’intervista precedente Daniel Nocera, docente di Energia dell’Henry Dreyfus al MIT, aveva dichiarato che la luce del sole, rispetto a qualsiasi altra fonte di energia, ha il potenziale maggiore per la risoluzione dei problemi di energia nel mondo. In un’ora, i raggi solari che colpiscono la terra forniscono l’energia che serve all’intero pianeta per un anno, ha poi aggiunto.
Il problema è però come incanalarla nel migliore dei modi.
Proprio quattro mesi fa, il MIT ha dichiarato che un gruppo di ricercatori ha elaborato un nuovo modo di immagazzinare l’energia, che trasforma l’energia solare da fonte alternativa a fonte principale.
La difficoltà, infatti, è sempre stata trovare un metodo economico per conservare l’energia del sole durante le ore di assenza di luce, ha detto Nocera. La cosa è sì fattibile, ma il costo, con le tecnologie attuali, è proibitivo.
Ispirandosi alla fotosintesi della vita delle piante, Nocera e Matthew Kanan, un ricercatore del laboratorio di Nocera, hanno ideato un procedimento (si veda il video) per raccogliere l’energia che proviene dal sole separando l’acqua in gas idrogeno e gas ossigeno. All’occorrenza, i gas possono quindi essere combinati dentro una cella combustibile. Questa operazione di reintegrazione crea corrente elettrica senza carbonio che può essere usata per fornire energia a un intero palazzo di uffici, a una casa o perfino a una macchina elettrica, a prescindere dalla presenza o assenza del sole.
Secondo Nocera, entro dieci anni le persone non utilizzeranno più impianti di energia elettrica dipendenti da una fonte centrale per alimentare le loro case. Le famiglie potranno infatti ricorrere all’energia solare durante le ore di luce, e utilizzare il nuovo metodo di immagazzinamento dell’energia di notte.
Lo scorso luglio, il MIT ha annunciato che i ricercatori hanno elaborato un nuovo metodo con cui incanalare l’energia del sole, che consiste nel trasformare le finestre dei grandi palazzi in pannelli solari.
Marc Baldo, docente e capo della ricerca, ha spiegato in un filmato rilasciato dal MIT che questa tecnologia, di concentratori solari la cui efficienza risulta raddoppiata, raccoglie la luce su un’area piuttosto vasta, come il vetro di una finestra, e poi la concentra o raccoglie ai suoi bordi. Baldo ha poi aggiunto che il metodo potrebbe essere utilizzato anche per ottimizzare i pannelli solari tradizionali, aumentando la loro efficienza del 50%.
La ricerca, di cui è stata riportata notizia la scorsa settimana, ha visto l’avvio di diverse simulazioni al computer con cui il gruppo di ricerca ha testato le variazioni dipendenti dal distanziamento delle linee della grata di diffrazione, lo spessore del silicio e il numero e lo spessore degli strati riflettenti depositati sulla parte posteriore della superficie. L’ultimo sforzo sarà il primo passo verso la produzione commerciale di celle solari a tecnologia avanzata.
“Se il business dell’energia solare resterà stabile, l’implementazione sarà possibile entro i prossimi tre anni”, ha dichiarato Lionel Kimerling, docente di Scienze materiali e Ingegneria che ha diretto il progetto.
