Celle solari subacquee per produrre idrogeno verde “diretto”

Creata una cella fotogeneratrice a base di ossiioduro di bismuto che, immersa in acqua, è in grado di produrre idrogeno senza danneggiarsi

Celle solari subacquee
Credits: Dr Virgil Andrei.

Fino a 240 ore di lavoro continuo per le nuove celle solari subacquee

(Rinnovabili.it) – Arrivano dal Regno Unito le nuove celle solari subacquee in grado di produrre idrogeno una volta immerse in acqua. Non si tratta di dispositivi fotovoltaici bensì di celle fotogeneratrici in cui l’assorbimento della luce determina direttamente l’elettrolisi dell’acqua. A livello teorico non rappresentano una novità. Negli anni la ricerca ha sviluppato diversi sistemi fotoelettrochimici per la produzione di combustibili solari (idrogeno verde compreso). Ma ad oggi la stabilità degli assorbitori luminosi limita ancora le prospettive commerciali.

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Un discorso valido anche per l’ossiioduro di bismuto (BiOI), semiconduttore non tossico con buone proprietà fotoattive ma facilmente degradabile in acqua. Gli scienziati dell’Università di Cambridge e dell’Imperial College di Londra, però, hanno trovato un modo per renderlo parte integrante della nuova economia dell’idrogeno.

“L’ossiioduro di bismuto è un materiale affascinante con livelli di energia adatti alla scissione dell’acqua”, spiega il dottor Robert Hoye, docente presso il Dipartimento dei Materiali dell’Imperial College di Londra. “Alcuni anni fa, abbiamo dimostrato che le celle solari in BiOI sono più stabili di quelle che utilizzano le perovskiti. Volevamo vedere se fossimo stati in grado di tradurre quella stabilità nella produzione di idrogeno verde”.

 Per creare le loro celle solari subacquee, gli scienziati hanno inserito il BiOI tra due strati di ossido. Rivestendo il tutto con una pasta di grafite idrorepellente. Il team ha anche scoperto che aumentando il numero di aree di raccolta della luce – chiamate “pixel” – sul dispositivo era possibile ottenere prestazioni più elevate rispetto ad un singolo grande pixel della stessa dimensione totale. Una volta messe alla prova le nuove celle hanno sostenuto il processo di elettrolisi per 240 ore.

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“Si tratta di uno sviluppo entusiasmante”, ha affermato il prof. Erwin Reisner, uno degli autori della ricerca. “Al momento, pochi sistemi di alimentazione solare mostrano stabilità compatibili con le applicazioni del mondo reale. Con questo lavoro compaia un passo avanti”. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Materials (testo in inglese).

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