Rendimento record del 90% per il solare a concentrazione

Un nuovo materiale capace di ottenere la massima percentuale dall'energia solare dai sistemi fotovoltaici. È stata l'Università della California a diffondere la notizia, i cui ricercatori sono al lavoro da diverso tempo sulla scoperta, che consentirebbe il 90% di conversione da luce solare in calore. Una scoperta significativa che permetterebbe di fare un balzo in avanti in termini di resa effettiva degli impianti solari a concentrazione.

Lo studio degli scienziati è stato pubblicato in due articoli sulla rivista Nano Energy, specializzata sul campo delle energie rinnovabili del futuro. La sperimentazione ha visto l'appoggio e il finanziamento da parte del Dipartimento dell'Energia americano all'interno del progetto "SunShot" – nato con l'obiettivo di incentivare al massimo le ricerche sull'energia solare. L'èquipe degli scienziati avrebbe messo a punto un nanomateriale dalle inaspettate caratteristiche e potenzialità che fanno sperare in un cambiamento del fotovoltaico: il materiale ha la capacità di resistere ad altissime temperature, oltre i settecento gradi centigradi, oltre a una spiccata resistenza all'umidità e agli agenti atmosferici, che lo rendono in grado di conservare intatte le sue funzionalità per parecchi anni. Una piccola rivoluzione, se consideriamo che gli attuali materiali a nostra disposizione per la produzione di energia solare riescono ad incamerare la luce a temperature che possiamo considerare basse, con la conseguenza di una resa che si attesta su percentuali molto inferiori.

Gli scienziati dell'Università della California hanno rivestito le nanoparticelle con una patina di boruro e utilizzato particelle con dimensioni variabili tra i dieci nonometri e i dieci micrometri. Una nuova struttura scalare che consente l'assorbimento di maggiore luce solare e quindi permette al materiale di poter lavorare al meglio quando ci troviamo in condizioni di alte temperature. Ma gli autori dello studio hanno dichiarato che questo rappresenta per loro solo un passo verso il raggiungimento dell'obiettivo ottimale: riuscire a creare un materiale con la capacità di intrappolare totalmente la luce solare per una conversione luce/calore al regime massimo del cento per cento.

La tecnologia dell'energia solare a concentrazione è un sistema moderno che attualmente in tutto il globo consente la produzione di oltre 3,5 gigawatt, che tradotto in termini pratici di risultati consente l'alimentazione di più di due milioni di unità abitative. Considerando che sono molte le nuove centrali in costruzione, nei prossimi anni dovremmo avere una produzione che si aggira intorno ai 20 gigawatt. Il problema reale è la chiusura periodica degli impianti per permettere la sostituzione degli elementi che catturano i raggi solari, e che hanno una rapida degradazione. Se il nuovo materiale promesso dai ricercatori dell'università californiana dovesse rispettare le sue premesse si potrebbe arrivare allo sfruttamento completo delle centrali senza doverle fermare ogni anno, e quindi contenendo le perdite.

(Un impianto a concentrazione di energia solare)

Intanto uno studio pubblicato su Nature Climate individua nell'energia solare a contrazione la tecnologia che i paesi del Mediterraneo devono scegliere per soddisfare il bisogno energetico di cui hanno necessità. In pratica lo studio ha dimostrato come in alcune aree il sistema CSP organizzato su vasta scala possa arrivare a coprire anche l'ottanta per cento del fabbisogno di energia elettrica. La ricerca ha preso come campioni quattro aree specifiche del Mediterraneo.