Per immagazzinare energia solare serve…la ruggine

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Sfruttare la potenza del sole e la ruggine (ossido di ferro) per scindere le molecole d’acqua in idrogeno e ossigeno. Come? Può la semplice ruggine essere utilizzata per immagazzinare energia pulita? È questa l’impresa portata a compimento presso il Technion Israel Institute of Technology dove un team di ricercatori è riuscito a creare una ‘pellicola’ sottilissima di ossido di ferro in grado di intrappolare la luce del sole.

Perché proprio la ruggine? L’ossido di ferro è un materiale semiconduttore comune, poco costoso da produrre, stabile in acqua, e – a differenza di altri semiconduttori come il silicio – può ossidare l’acqua senza che ne venga ossidato, corroso o decomposto. Ma ha anche dei limiti, il più grande dei quali è stato trovare un modo per superare le sua scarsa conduttività elettrica. Da anni, i ricercatori stanno tentado di trovare una soluzione a questo problema.

Il sistema israeliano fa sì che lo strato sottilissimo di ruggine possa assorbire la luce e conservarla in modo efficiente. La scoperta potrebbe rendere possibile la progettazione di celle solari a basso costo che combinano i sottilissimi fotoelettrodi fatti di ossido di ferro con le tradizionali celle fotovoltaiche basate su silicio o altri materiali per la produzione di elettricità e idrogeno. Secondo il Prof. Rothschild, queste cellule potrebbero immagazzinare l’energia solare 24 ore al giorno. Ciò è in forte contrasto con le tradizionali celle fotovoltaiche, che forniscono energia solo quando c’è il sole.

Il nostro approccio è il primo nel suo genere,” ha detto il capo ricercatore Prof. Associato Avner Rothschild, del Dipartimento di Scienza dei Materiali e Ingegneria del Technion Israel Institute of Technology. “Abbiamo trovato un modo per intrappolare la luce in film ultrasottili di ossido di ferro, 5000 volte più sottili della carta da ufficio. Questa è la chiave che permetterà di ottenere elevata efficienza e basso costo.”

I risultati potrebbero anche essere utilizzati per ridurre l’uso di elementi estremamente rari che l’industria dei pannelli solari adopera per creare il materiale semiconduttore delle celle fotovoltaiche di seconda generazione. Col suo nuovo metodo di cattura della luce, il team della Technion garantisce un risparmio del 90% o più degli elementi rari come il tellurio e l’indio, senza compromessi in termini di prestazioni.

La scoperta, pubblicata questa settimana sulla rivista Nature Materials, potrebbe favorire la diffusione di tecniche meno costose e più efficienti di immagazzinamento dell’energia solare sotto forma di idrogeno, da usare poi per la produzione di combustibili. Un passo avanti nella sviluppo di valide alternative alle fonti fossili.

Francesca Mancuso

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Giornalista pubblicista specializzata in Editoria, Comunicazione Multimediale e Giornalismo. Nel 2011 ha vinto il Premio Caro Direttore e nel 2013 ha vinto il premio Giornalisti nell’Erba grazie all’intervista a Luca Parmitano.
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