MIT spugna vapore

È grande circa 10 cm ma può convertire l'85 per cento dell'energia fornita dal sole in vapore. È la nuova spugna progettata dai ricercatori del MIT usando la grafite. Una nuova soluzione altamente efficiente per convertire la luce in vapore, utile soprattutto per la desalinizzazione dell'acqua e la produzione di energia solare termica.

Creata usando la schiuma di carbonio avvolta da uno strato di scaglie di grafite, la spugna è porosa e galleggia sull'acqua. Quando la luce solare colpisce la superficie della struttura, crea una sorta di hotspot, accumulando l'acqua attraverso i pori del materiale, dove poi si trasforma in vapore.

L'approccio è relativamente semplice. Poiché il vapore è generato sulla superficie di un liquido, i ricercatori hanno cercato un materiale efficiente sia ad assorbire la luce solare che a generare vapore se posto sulla superficie di un liquido.

I ricercatori hanno lavorato sulla grafite usando un sorta di forno a microonde per ottenere il prodotto finale, facendo "aprire" il material proprio come farebbero i pop corn. Il sistema è stato testato poi in una camera d'acqua ed esponendolo a un simulatore solare, una sorgente luminosa che simula varie intensità di radiazione solare. Essi hanno così scoperto che era in grado di convertire l'85 per cento dell'energia in vapore con una intensità solare 10 volte quella di una tipica giornata soleggiata.

spugna mit grafico

Oggi, la produzione di vapore dall'energia solare attraverso il fotovoltaico a concentrazione coinvolge vasti spazi e tecnologie complesse e ingombranti come le “lenti” che concentrano la luce solare in entrata, col riscaldamento di grandi volumi di liquido a temperature sufficientemente elevate per produrre vapore. Tuttavia, questi sistemi complessi hanno il neo di provocare significative perdite di calore.

Recentemente, gli scienziati hanno esplorato i modi per migliorare l'efficienza del solare termico attraverso lo sviluppo di nuovi “ricevitori” solari e lavorando con i nanofluidi. In quest'ultimo caso, si punta alla miscelazione di acqua con nanoparticelle che si riscaldano rapidamente quando sono esposte alla luce del sole, facendo vaporizzare le molecole d'acqua. Ma avviare questa reazione richiede molta energia solare, circa 1000 volte quella di una giornata media di sole.

Secondo gli scienziati del Mit, il nuovo materiale, essendo in grado di convertire l'85 per cento dell'energia solare in arrivo in vapore, apporta un significativo miglioramento rispetto ai precedenti approcci per la generazione di vapore da energia solare. Inoltre, il sistema perde pochissimo calore nel processo, e può produrre vapore anche senza grandi quantità di luce solare.

Ciò significa che, se scalata, la spugna probabilmente non richiederebbe sistemi costosi per concentrare la luce. Merito anche del colore scuro della grafite che attira al massimo l'energia dal sole.

Hadi Ghasemi, a capo della ricerca ha spiegato che la struttura spugnosa può essere prodotta con materiali relativamente poco costosi e potrebbe avere un ruolo importante: “La spugna è importante per la desalinizzazione, per i sistemi di igiene e sterilizzazione. Soprattutto in aree remote dove il sole è l'unica fonte di energia, generare vapore con l'energia solare sarebbe molto utile.”

Francesca Mancuso

Foto: MIT

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