Nuovi materiali per la batteria fotovoltaica

Al Politecnico di Graz si lavora su una nuova batteria fotovoltaica, un dispositivo in grado di generare elettricità dal sole e conservarla al suo interno

Nuovi materiali per la batteria fotovoltaica

 

(Rinnovabili.it) – Un dispositivo che si comporti sia da generatore di energia pulita sia da elemento di stoccaggio è il sogno di un futuro off-grid. Al Politecnico di Graz questo sogno è diventato realtà con una nuova batteria fotovoltaica, un dispositivo che riesce ad assolvere entrambi i compiti: generare elettricità dal sole e conservarla per quando necessario.

“Attualmente, i singoli sistemi di celle fotovoltaiche sono collegati a batterie di piombo attraverso grandi quantità cavi. Per un impianto solare domestico sul tetto con una batteria in cantina il proprietario deve avere a disposizione molto spazio”, spiega Ilie Hanzu dell’Istituto di Chimica e Tecnologia dei Materiali del Politecnico di Graz.  Hanzu e colleghi hanno ridotto questo spazio creando un sistema fotovoltaico ibrido.

 

La chiave del successo risiede nella nuova combinazione di materiali funzionali. “Nel sistema ibrido, materiali ad alte prestazioni condividono i compiti. Abbiamo bisogno di materiali che soddisfino in modo affidabile i loro rispettivi ruoli e che siano anche elettrochimicamente compatibili con altri composti in modo da funzionare insieme in un unico dispositivo”.

Il team sta studiando l’integrazione di una cella solare polimerica con elettrodi contenente titanati. “Dobbiamo sapere cosa succede quando i materiali entrano in contatto gli uni con gli altri. Per questo motivo, il nostro partner nel progetto, il Centro di Microscopia Elettronica ZFE, sta studiando gli effetti d’interfaccia e le conseguenti reazioni”.

 

Il “segreto” di questi dispositivi è la particolare struttura con cui sono realizzati, grazie alla quale il collegamento all’unità di accumulo richiede solo tre elettrodi anziché quattro, come vorrebbe la norma. “Il nostro lavoro preliminare si è già dimostrato molto promettente e siamo convinti che alla fine del progetto SolaBat, saremo in grado di presentare un concept funzionante di batteria fotovoltaica”, spiega il team. Ma gli universitari dell’austriaca Graz hanno anche dei validi concorrenti al di là dell’Oceano. E’ negli Stati Uniti, e più precisamente nell’Ohio State University che è stata creata solo l’anno scorso la  prima cella solare al mondo in grado di immagazzinare l’energia stessa che produce.

Il funzionamento di quella che è stata già ribattezzata come Solar battery, è semplice: esposta alla luce del sole, i raggi colpiscono la rete fotovoltaica creando elettroni che a loro volta sono coinvolti nella decomposizione chimica del perossido di litio in ioni litio e ossigeno. L’ossigeno viene quindi rilasciato nell’aria che fluisce senza problemi nelle maglie della cella, e gli ioni di litio sono immagazzinati nella batteria. “Fondamentalmente, si tratta di una batteria che respira. Inspira ossigeno quando si scarica, e lo espira quando si carica”, spiegano i ricercatori, certi dopo i primi test effettuati che la vita della loro batteria solare si a breve paragonabile a quella delle normali batterie ricaricabili già presenti sul mercato.

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