Ora della Terra 2014, il mondo spegne le luci per salvare il clima

Torna per l'ottavo anno, l'ora di buio planetario organizzato dal Wwf per spingere alla sostenibilità un mondo sempre più vittima dei cambiamenti climatici

(Rinnovabili.it) – Oggi spegni la luce e accendi l’impegno per il clima. In altre parole partecipa a Earth Hour, o Ora della Terra, la grande ola di buio planetario organizzata annualmente dal WWF. Un evento unico nel suo genere che mette in collegamento virtuale centinaia di milioni di persone in tutti i sette continenti. E per questo 2014, ottava edizione dell’Ora della Terra, hanno aderito ben 158 paesi e regioni attraverso eventi e iniziative che si terranno, a seconda del fuso, in circa 7000 città: un numero record che conferma l’evento WWF come la più grande e proattiva campagna ambientale mai realizzata al mondo. Sì perché non dobbiamo dimenticare che l’Ora della Terra nasce con il preciso scopo di lanciare un messaggio: dobbiamo mobilitarci tutti, fare la nostra parte e pretendere che i Governi assumano la crisi del clima come priorità. Per questo motivo l’evento coinvolge cittadini, istituzioni e imprese in azioni concrete, dal semplice spegnimento delle luci per un’ora – in Italia dalle 20.30 – alla firma della petizione Seize Your Power.

La grande ola partirà dalla Nuova Zelanda, nelle isole Samoa, per attraversare Australia, Asia, Europa, Africa, Nord e Sud America, e perfino in Antartide, prima di finire a Tahiti. Quest’anno, per la prima volta il complesso del tempio di Karnak a Luxor, Egitto, aderirà all’iniziativa spegnendo le luci e seguendo cosi l’esempio delle Piramidi di Giza e di altri monumenti simbolo in tutto il mondo, tra cui il Sydney Harbour Bridge e l’Opera House, il Tower Bridge di Londra, il più alto del mondo la costruzione di Burj Khalifa, il Cristo Redentore (statua) a Rio de Janeiro, il Tempio Wat Arun a Bangkok, Times Square a New York City e la Striscia di Last Vegas.

In Italia il WWF aspetterà, a partire dalle 16, lo spegnimento della facciata e della Cupola di San Pietro in un’area tutta dedicata al cambiamento climatico e alla specie più colpita, l’orso polare. E mentre un pallone aerostatico volerà sulla piazza, scandiranno il count down verso lo spegnimento laboratori didattici gratuiti dedicati ai bambini e la possibilità di immortalare l’evento con un “selfie” insieme all’Orso Polare del WWF nel fulcro dell’installazione e il proprio messaggio per il Pianeta (le foto saranno caricate su la pagina facebook WWF).

“Ogni ritardo sulle azioni che potrebbero arrestare il cambiamento climatico si traducono in costi sempre maggiori – ha dichiarato Mariagrazia Midulla, responsabile Energia&Clima del WWF Italia – Con Earth Hour la nostra voce e quella di tutti coloro che si uniranno al grande movimento globale verrà lanciata ai governi di tutto il mondo affinché agiscano subito con tutte le soluzioni possibili e disponibili già da ora per tagliare da subito le emissioni, a partire dall’adozione su vasta scala delle fonti di energia rinnovabili e dell’efficienza energetica”. 

GLI ALTRI EVENTI ITALIANI DELL’ORA DELLA TERRA 2014

A Firenze, piazzale Michelangelo, osservazioni celesti con telescopi in collaborazione con Osservatorio Astrofisico di Arcetri e la Basilica di Santa Croce e sempre in Toscana la Torre di Pisa e la piazza del campo di Siena. A Napoli si spegneranno il Maschio Angioino e Piazza Plebiscito mentre il WWF Campania sarà presente alla fiera internazionale Energy Med dedicata all’efficienza energetica e alle rinnovabili nel Mediterraneo con attività di educazione e sensibilizzazione sul tema del risparmio energetico. A Venezia si spegneranno le luci di Piazza San Marco e del Palazzo Ducale preceduti da una camminata, organizzata grazie alla collaborazione di ASD Nordic Walking Mestre, a Milano candele e animazioni grazie alla cooperativa sociale onlus Cambiamo davanti al Castello Sforzesco; a Torino la Mole Antonelliana, a Bari il Teatro Margherita, la Basilica di Spoleto, a Bologna, Trieste, Grado e Olbia il palazzo Municipale, a Genova la fontana di piazza De Ferrari, il Duomo di Ancona, a Campobasso il Castello Monforte, in Sicilia la Valle dei Templi e il Teatro Massimo di Palermo. Tutti gli spegnimenti sono descritti nel dettaglio sulla mappa virtuale del WWF.

Grazie ad un nuovo processo sintetico è stato creato un elettrolita di solfuro solido dotato della più alta conduttività per gli ioni di sodio più alta mai registrata. Circa 10 volte superiore a quella richiesta per l'uso pratico

Batterie al Sodio allo Stato Solido più facili da Produrre

La batterie allo stato solido incarnano a tutti gli effetti il nuovo mega trend dell’accumulo elettrochimico. E mentre diverse aziende automobilistiche tentano di applicare questa tecnologia agli ioni di litio, c’è chi sta percorrendo strade parallele. É il caso di alcuni ingegneri dell’Università Metropolitana di Osaka, in Giappone. Qui i professori Osaka Atsushi Sakuda e Akitoshi Hayash hanno guidato un gruppo di ricerca nella realizzazione di batterie al sodio allo stato solido attraverso un innovativo processo di sintesi.

Batterie a Ioni Sodio, nuova Frontiera dell’Accumulo

Le batterie al sodio (conosciute erroneamente anche come batterie al sale) hanno conquistato negli ultimi anni parecchia attenzione da parte del mondo scientifico e industriale. L’abbondanza e la facilità di reperimento di questo metallo alcalino ne fanno un concorrente di primo livello dei confronti del litio. Inoltre l’impegno costante sul fronte delle prestazioni sta portando al superamento di alcuni svantaggi intrinseci, come la minore capacità. L’ultimo traguardo raggiunto in questo campo appartiene ad una ricerca cinese che ha realizzato un unità senza anodo con una densità di energia superiore ai 200 Wh/kg.

Integrare questa tecnologia con l’impiego di elettroliti solidi potrebbe teoricamente dare un’ulteriore boost alla densità energetica e migliorare i cicli di carica-scarica (nota dolente per le tradizionali batterie agli ioni di sodio). Quale elettrolita impiegare in questo caso? Quelli di solfuro rappresentano una scelta interessante grazie alla loro elevata conduttività ionica e lavorabilità. Peccato che la sintesi degli elettroliti solforati non sia così semplice e controllabile. Il che si traduce in un’elevata barriera per la produzione commerciale delle batterie al sodio allo stato solido.

Un Flusso di Polisolfuro reattivo

É qui che si inserisce il lavoro del team di Sakuda a Hayash. Gli ingegneri hanno messo a punto un processo sintetico che impiega sali fusi di polisolfuro reattivo per sviluppare elettroliti solidi solforati. Nel dettaglio utilizzando il flusso di polisolfuro Na₂S_x come reagente stechiometrico, i ricercatori hanno sintetizzato due elettroliti di solfuri di sodio dalle caratteristiche distintive, uno dotato della conduttività degli ioni di sodio più alta al mondo (circa 10 volte superiore a quella richiesta per l’uso pratico) e uno vetroso con elevata resistenza alla riduzione.

“Questo processo è utile per la produzione di quasi tutti i materiali solforati contenenti sodio, compresi elettroliti solidi e materiali attivi per elettrodi“, ha affermato il professor Sakuda. “Inoltre, rispetto ai metodi convenzionali, rende più semplice ottenere composti che mostrano prestazioni più elevate, quindi crediamo che diventerà una metodologia mainstream per il futuro sviluppo di materiali per batterie al sodio completamente allo stato solido“.  I risultati sono stati pubblicati su Energy Storage Materials and Inorganic Chemistry .

Un gruppo di scienziati della Lehigh University ha sviluppato un materiale dotato di una efficienza quantistica esterna di 90 punti percentuali sopra quella delle celle solari tradizionali

Nuovo materiale quantistico con un assorbimento solare medio dell’80%

Atomi di rame inseriti tra strati bidimensionali di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. Questa la ricetta messa a punto dai fisici Srihari Kastuar e Chinedu Ekuma nei laboratori della Lehigh University, negli Stati Uniti, per dare una svecchiata alla prestazioni delle celle solari. Il duo di ricercatori ha così creato un nuovo materiale quantistico dalle interessanti proprietà fotovoltaiche. Impiegato come strato attivo in una cella prototipo, infatti, il nuovo materiale ha mostrato un assorbimento solare medio dell’80%, un alto tasso di generazione di portatori fotoeccitati e un’efficienza quantistica esterna (EQE) record del 190%. Secondo gli scienziati il risultato raggiunto supera di gran lunga il limite teorico di efficienza di Shockley-Queisser per i materiali a base di silicio e spinge il campo dei materiali quantistici per il fotovoltaico a nuovi livelli. 

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L’efficienza quantistica esterna

Tocca fare una precisazione. L’efficienza quantistica esterna non va confusa con l’efficienza di conversione, il dato più celebre quando si parla di prestazioni solari. L’EQE rappresenta il rapporto tra il numero di elettroni che danno luogo a una corrente in un circuito esterno e il numero di fotoni incidenti ad una precisa lunghezza d’onda. 

Nelle celle solari tradizionali, l’EQE massimo è del 100%, tuttavia negli ultimi anni alcuni materiali e configurazioni avanzate hanno dimostrato la capacità di generare e raccogliere più di un elettrone da ogni fotone ad alta energia incidente, per un efficienza quantistica esterna superiore al 100%. Il risultato di Kastua e Ekuma, però, rappresenta un unicum nel settore.

Celle solari a banda intermedia

Per il loro lavoro due fisici sono partiti da un campo particolare della ricerca fotovoltaica. Parliamo delle celle solari a banda intermedia (IBSC – Intermediate Band Solar Cells), una tecnologia emergente che ha il potenziale per rivoluzionare la produzione di energia pulita. In questi sistemi la radiazione solare può eccitare i portatori dalla banda di valenza a quella di conduzione, oltre che direttamente, anche in maniera graduale. Come?  “Passando” per l’appunto attraverso stati di una banda intermedia, livelli energetici specifici posizionati all’interno della struttura elettronica di un materiale creato ad hoc. “Ciò consente a un singolo fotone di provocare generazioni multiple di eccitoni attraverso un processo di assorbimento in due fasi“, scrivono i due ricercatori sulla rivista Science Advances.

Nel nuovo materiale quantistico creato dagli scienziati della Lehigh University questi stati hanno livelli di energia all’interno dei gap di sottobanda ideali. Una volta testato all’interno di una cella fotovoltaica prototipale il materiale ha mostrato di poter migliorare l’assorbimento e la generazione di portatori nella gamma dello spettro dal vicino infrarosso alla luce visibile. 

La rivoluzione dei materiali quantistici

Il duo ha sviluppato il nuovo materiale sfruttando i “gap di van der Waals”, spazi atomicamente piccoli tra materiali bidimensionali stratificati. Questi spazi possono confinare molecole o ioni e gli scienziati dei materiali li usano comunemente per inserire, o “intercalare”, altri elementi per ottimizzare le proprietà dei materiali. Per la precisione hanno inserito atomi di rame tra strati di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. “Rappresenta un candidato promettente per lo sviluppo di celle solari ad alta efficienza di prossima generazione – ha sottolineato Ekuma – che svolgeranno un ruolo cruciale nell’affrontare il fabbisogno energetico globale“.