celle solari energia dalla pioggia

Produrre energia dai pannelli fotovoltaici anche quando il sole non c’è e addirittura piove! È questa la promessa dei nuovi pannelli ibridi messi a punto da un gruppo di ricercatori della Soochow University (Cina) i quali sarebbero in grado di sfruttare anche la potenza della pioggia per generare elettricità. Una tecnologia che potrebbe rivoluzionare il settore e far superare il limite  insito nei pannelli fotovoltaici delle perdite di potenza in assenza di sole (tempo nuvoloso o piovoso, nonché di notte).

Il fotovoltaico è una delle più promettenti alternative alle fonti fossili, ma ha il limite dell’intermittenza: ovvero la produzione di elettricità è dipendente dal tempo atmosferico. Diversi sistemi di accumulo dell’energia sono stati sviluppati per produrre energia anche in assenza della fonte primaria, il sole. Tuttavia queste batterie pongono poi dei problemi ambientali legati al loro smaltimento.

Il sistema sviluppato dall’Università cinese mira a “risolvere il problema alla radice”, rendendo i pannelli sempre attivi. I ricercatori hanno infatti usato un nano-generatore triboelettrico, ovvero un dispositivo costruito da polimeri in grado di produrre cariche elettriche dall’energia meccanica o dall’attrito sviluppato dalle gocce di pioggia.

La tecnologia sfrutta dunque l’effetto triboelettrico, fenomeno della fisica che consiste nel trasferimento di cariche elettriche tra due corpi di materiale diverso (di cui almeno uno isolante) quando vengono strofinati fra loro, o anche messi a contatto e allontanati.

pannelli ibridi1

Foto: American Chemical Society’s Nano

Nella vita di tutti i giorni l’effetto è visibile solo strofinando i materiali. È esperienza abbastanza comune (nonché classico esperimento che viene proposto nella scuole medie e superiori) che una bacchetta di vetro o di plastica, strofinata contro un panno, riesca poi per qualche secondo ad attirare su di sè pezzetti di carta leggeri, in quanto lo strofinio l’ha caricata elettricamente.

Ma nel mondo microscopico il fenomeno avviene anche solo tramite contatto e allontanamento. Per questo, quando cadono gocce di pioggia sulla superficie di questi speciali pannelli, il generatore sviluppa potenza elettrica dalla compressione e dalla forza sviluppata dal contatto pioggia-pannello.

“Le celle solari, anche se dispositivi promettenti per convertire la luce in elettricità, hanno prestazioni drammaticamente ridotte nei giorni di pioggiascrivono gli autori della ricercaQui proponiamo un sistema di produzione di energia che integra una cella solare e un dispositivo triboelettrico (TENG), progettato per realizzare la generazione di energia sia dalla luce del sole che dalle gocce di pioggia”.

I limiti? Per ora l’unico tecnico, che appare insormontabile, è l’impossibilità di far funzionare i due sistemi contemporaneamente, quindi i pannelli non produrranno energia nei rari casi in cui piove ma c’è anche il sole.

Ma a parte l’inconveniente che appare comunque trascurabile vista la rarità della condizione atmosferica “pioggia in presenza di sole”, è chiaro comunque che il progetto è nella fase di sviluppo concettuale, quindi ancora lontano dalle applicazioni su larga scala. Ma credendoci (e investendo) i risultati arrivano.

Il lavoro è stato pubblicato su American Chemical Society’s Nano.

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Roberta De Carolis

Foto di copertina: terra2024 / 123RF Archivio Fotografico

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