COP26, il ministro Costa punta tutto sul prossimo vertice di Glasgow

Costa ad Ansa: "meglio non avere un accordo, piuttosto che avere un accordo al ribasso vincolante". Con questa visione ottimistica, il ministro dell'Ambiente commenta il risultato dei negoziati della COP25, confidando nel ruolo dell'Italia come mediatore durante il prossimo vertice ONU sul Clima a Glasgow.

La COP25 si è conclusa con un no deal, ma per il ministro dell’Ambiente italiano non è il peggiore dei risultati, guardando già alla COP26.

(Rinnovabili.it) – La 25esima Conferenza delle Parti sul Clima si è conclusa venerdì scorso trascinando con sé delusione e amarezza. Quello che è emerso dal summit delle Nazioni Unite è una spaccatura apparentemente inconciliabile tra due diverse visioni sul clima: da una parte, i paesi più vulnerabili e poveri che, supportati dall‘Unione Europea, spingono affinché l’Accordo di Parigi possa finalmente diventare operativo; dall’altra, i paesi grandi inquinatori (come USA, Brasile, Cina, Arabia Saudita) che, per ragioni diverse, cercano di rallentare l’attuazione del programma contro il riscaldamento globale. Il risultato di questa frattura è stato, di fatto, un no deal, vale a dire l’assenza di un vero e proprio accordo che viene rimandato alla prossima COP26.

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Nonostante questo, però, c’è chi interpreta questo risultato non come il peggiore possibile, anzi. A mettere in luce gli aspetti potenzialmente ottimistici delle negoziazioni della COP25 di Madrid è il ministro dell’Ambiente italiano, Sergio Costa, che ha recentemente dichiarato ad Ansa che, in fin dei conti, è meglio non avere un accordo, piuttosto che avere un accordo al ribasso vincolante, che avrebbe potuto compromettere tutti gli sforzi compiuti finora.

Di ritorno da Madrid, il ministro guarda già al futuro e, nello specifico, al 2020, quando l’Italia sarà partner della Gran Bretagna (che però nel frattempo dovrebbe aver effettuato la Brexit) nell’organizzazione della pre-COP, che si terrà nel mese di ottobre a Milano. In quell’occasione, l’obiettivo di Costa sarà alzare il tiro e preparare la strada per un percorso davvero ambizioso che faccia arrivare ad un accordo durante la prossima COP26 di Glasgow. A questo proposito, il ministro dell’Ambiente dichiara ad Ansa che “abbiamo dato massimo ascolto ai Paesi vulnerabili, con molti dei quali abbiamo degli accordi di programma, e abbiamo ragionato su quante risorse fossero necessarie per aiutarli. Con l’Unione europea abbiamo avuto un’unica voce, compatta, e si è proposta una commissione tecnica per trovare un percorso utile”.

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A quanto pare, dunque, seguendo l’interpretazione di Costa il no deal della COP25 sarebbe (paradossalmente) un risultato positivo. La ragione sarebbe dovuta all’aver respinto le condizioni dei paesi grandi inquinatori (come le pretese brasiliane sui crediti di carbonio), senza scendere a compromessi e senza accettare un accordo al ribasso.

Il ministro dell’Ambiente ha inoltre sottolineato il “ruolo gravitazionale in ambito europeo e di grande mediazione” assunto dall’Italia, che è stata protagonista di una serie di incontri bilaterali: “questo nostro talento lo useremo sia nella riunione tecnica della COP in giugno a Bonn, sia nella pre-COP e sia nella COP26 di novembre a Glasgow”. Tuttavia, è pur vero che se l’Italia vuole efficacemente assumere il ruolo di mediatore nello scacchiere globale, dovrà aumentare i suoi sforzi in politica climatica interna.

Infine, il ministro dell’Ambiente ha concluso facendo appello alla grande responsabilità dell’Unione Europea di fronte al mondo, specie in vista della Brexit prevista per il novembre del 2020.

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“.