• Articolo Losanna, 9 dicembre 2014
  • Il lavoro è stato pubblicato sulla rivista Science

    Il fotovoltaico in perovskite debutta nella produzione di idrogeno

  • Gli scienziati dello svizzero EPFL di Losanna sono riusciti a compiere l’elettrolisi dell’acqua utilizzando materiali comuni, e l’hanno fatto raggiungendo un nuovo record di efficienza di conversione

Il fotovoltaico in perovskite debutta nella produzione di idrogeno

 

(Rinnovabili.it) – Per sfruttare l’energia solare ai fini dell’elettrolisi dell’acqua (la scissione delle molecole nei suoi componenti principali, ossigeno e idrogeno) ci si avvale generalmente di due metodi: direttamente attraverso celle fotoelettrochimiche o indirettamente tramite celle solari che alimentino un elettrolizzatore. I metodi, sebbene semplici dal punto di vista teorico, presentano degli ostacoli sul fronte pratico, a partire dall’impiego di metalli rari. O meglio, presentavano fino a ieri dal momento che gli scienziati dell’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) in Svizzera sono riusciti a compiere lo stesso processo utilizzando materiali comuni, e lo hanno fatto raggiungendo un nuovo record di efficienza di conversione. Il segreto del successo è stato quello di impiegare celle di fotovoltaico in perovskite, che possiedono la capacità di generare una tensione a circuito aperto superiore a 1 V (mentre le celle di silicio si fermano a 0,7 V).

 

“Perché si verifichi l’elettrolisi dell’acqua e si ottengano dei gas sfruttabili, è necessaria una tensione di 1,7 V o superiore”, ha spiegato il ricercatore Jingshan Luo. Per ottenere questi numeri, sono sufficienti solo due celle in perovskite e il risultato è una maggiore efficienza rispetto alla superficie degli assorbitori luminosi. “Questa è la prima volta che siamo stati in grado di ottenere idrogeno attraverso elettrolisi con solo due celle”. Usando questa tecnica, i ricercatori hanno registrato una performance così spettacolare che il loro lavoro è stato pubblicato sulla rivista Science. Il nuovo dispositivo è capace di ottenere idrogeno dell’energia diffusa dal sole con un’efficienza del 12,3%; qualsiasi tasso di conversione oltre il 10 per cento è considerato eccezionale e solo una volta, nel 1998, si è ottenuto un rendimento del 12,4%, raggiunto però con materiali molto più costosi, difficili dunque da portare su un futuro piano commerciale. C’è un rovescio della medaglia? Purtroppo sì. Science osserva che, “uno svantaggio principale di questo sistema è l’instabilità del fotovoltaico in perovskite, che si traduce in un degrado della corrente in poche ore e la cui causa  non è ancora del tutto chiara”. Gli scienziati sperano che questo problema, che impedisce ovviamente qualsiasi ridimensionamento o produzione su scala, possa presto essere risolto, migliorando ulteriormente l’efficienza.

 

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