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Il balzo delle rinnovabili su Radio Uno

Uno spaccato della situazione delle energie rinnovabili in Italia è andato in onda su Radio Uno, durante la trasmissione Eta Beta

Il balzo delle rinnovabili a Radio Uno

 

(Rinnovabili.it) – Da cenerentole dell’energia, oggi hanno conquistato un posto accanto ai giganti. È questo il percorso delle rinnovabili, come descritto dalla voce di Massimo Cerofolini durante la trasmissione “Eta Beta”, in onda stamattina su Rai Radio Uno. Ospite della puntata, il direttore di Rinnovabili.it, Mauro Spagnolo. La diretta si è concentrata sulle cifre diffuse da Terna riguardo a produzione e domanda di energia in Italia.

 

«Anche i più scettici riguardo alle fonti alternative devono ricredersi – ha spiegato Mauro Spagnolo – È un dato di fatto che oggi, una lampadina su tre che accendiamo nelle nostre case è alimentata dalle rinnovabili».

Il 42.7 per cento dell’energia elettrica prodotta attualmente in Italia viene da queste tecnologie, una quantità superiore alla media mondiale. Secondo il report sullo stato globale delle rinnovabili di Ren21 la percentuale di produzione si attesterebbe sul 22 per cento. Il mercato delle energie pulite su scala planetaria vale 254 miliardi di dollari.

Dati che fanno sperare in un successo alla COP21 di Parigi, dove si gioca una partita importante, in cui la posta in palio è il futuro del pianeta e dei suoi inquilini.

«Dopo 20 anni in cui gli accordi sono sempre stati rinviati a causa di interessi particolari, siamo all’ultima spiaggia nel processo di costruzione di un accordo globale e vincolante sul clima», ha spiegato Spagnolo.

 

Intanto il mondo dell’innovazione procede per la sua strada, a volte favorito, altre volte costretto a fare lo slalom tra i paletti posti dalla politica. Il settore dell’energia rinnovabile è in fase di transizione, dalla generazione centralizzata verso una sempre più distribuita: dal grande impianto solare o fattoria eolica si va verso il concetto di rete, in una sorta di internet dell’energia.

In questa rete ciascun utente può diventare produttore di elettricità, e le tecnologie per farlo sono sempre nuove. È il caso della mini turbina eolica (2.5 metri di altezza per 1.5 di diametro) inventata dal giovanissimo Gianluigi Parrotto, 20 anni, appena uscito dall’istituto tecnico di Brindisi. La “turbina da giardino”, che ha portato al giovane un’offerta di 5.5 milioni di euro da investitori americani, è in grado di provvedere al fabbisogno di un appartamento producendo 6kWh.

 

Ma il minieolico può essere ancora più “mini”, grazie a turbine da 1.8 millimetri di diametro.

«Le ha inventate un’azienda del Texas – ha raccontato il direttore di Rinnovabili.it – e trovandosi installate su apparecchi elettronici portatili, come lo smartphone, si caricano con gli spostamenti d’aria che si generano al movimento».

 

E di spostamenti d’aria ne avrà bisogno il navigatore solitario Matteo Miceli, che sta cercando di battere il record della prima circumnavigazione globale senza soste su barca a vela, completamente autosufficiente dal punto di vista energetico, idrico e alimentare. Ha infatti a bordo con se due galline, che producono un uovo al giorno, un orto basculante e un dissalatore per bere. Miceli è partito a Ottobre da Roma, dove rientrerà a fine marzo. La sua barca, 25 metri quadri di superficie, si muove senza l’utilizzo di combustibili fossili grazie a un motore alimentato da pannelli fotovoltaici. In mancanza di luce sono i generatori eolici a spingere il natante. Terzo carburante è la corrente marina: grazie viene convertita usando un’elica che, con il movimento rotatorio, produce energia.

Riascolta la puntata di Eta Beta cliccando QUI

 

 

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Rinnovabili • Batterie al sodio allo stato solido

Batterie al sodio allo stato solido, verso la produzione di massa

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
via Depositphotos

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 Na2Sx 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 .

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About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.


Rinnovabili • fotovoltaico materiale quantistico

Fotovoltaico, ecco il materiale quantistico con un’efficienza del 190%

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

fotovoltaico materiale quantistico
via Depositphotos

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. 

leggi anche Fotovoltaico in perovskite, i punti quantici raggiungono un’efficienza record

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“.

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About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.