Creare celle solari e dispositivi intelligenti dalla lignocellulosa

Mappato per la prima volta il panorama di applicazioni ottiche accessibile ai prodotti lignocellulosici igegnerizzati

lignocellulosa
Foto di cocoparisienne da Pixabay

Le potenzialità nascoste della lignocellulosa

(Rinnovabili.it) – Anche la transizione energetica ha un peso sulle attività estrattive. Secondo un recente rapporto della Banca Mondiale la produzione di minerali, come grafite, litio e cobalto, potrebbe aumentare di quasi il 500% entro il 2050, per soddisfare la domanda di tecnologie d’accumulo. E potrebbero essere necessari oltre 3 miliardi di tonnellate di minerali e metalli per realizzare gli impianti eolici, fotovoltaici e geotermici necessari a contenere l’aumento della temperatura globale.

Come alleggerirne l’impronta? Una soluzione praticabile fin da subito è il recupero e riciclo delle materie prime. Ma c’è anche ci sta tentando una strada alternativa scommettendo sulle nuove potenzialità delle risorse rinnovabili. Un team di ricercatori dell’Università di Aalto, dell’Università di Turku, del RISE – Research Institute of Sweden e dell’University of British Columbia, ha studiato le potenzialità della lignocellulosa in applicazioni ottiche, in sostituzione di altri materiali standard.

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Il termine lignocellulosa viene impiegato per identificare gli scarti secchi derivanti dalla biomassa vegetale; scarti composti composta da tre polimeri intrecciati fra loro (cellulosa, emicellulosa e lignina). Si trova in quasi tutte le piante della Terra e gli scienziati stanno imparando a scomporla in parti molto piccole per poi rimetterle insieme e creare materiali totalmente nuovi.

Il nuovo lavoro, come spiega la professoressa Jaana Vapaavuori, mirava a “mappare nel modo più completo possibile come la lignocellulosa potesse sostituire le risorse non rinnovabili presenti nella tecnologia moderna, come i dispositivi intelligenti o le celle solari”. “Attraverso la giusta combinazione delle proprietà della lignocellulosa, potremmo creare superfici reattive alla luce per finestre. Oppure materiali che reagiscono a determinate sostanze chimiche o al vapore. Potremmo persino realizzare protezioni UV che assorbono le radiazioni, agendo come una crema solare sulle superfici”, spiega Vapaavuori.

Possiamo effettivamente aggiungere funzionalità alla lignocellulosa e personalizzarla più facilmente rispetto al vetro”, aggiunge la professoressa Kati Miettunen. “Ad esempio, se potessimo sostituire il vetro nelle celle solari con lignocellulosa, potremmo migliorare l’assorbimento della luce e ottenere una migliore efficienza operativa”.

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Il team ha valutato i vari processi di produzione e le caratteristiche necessarie per le applicazioni ottiche, ad esempio trasparenza, riflettività, filtraggio della luce UV e colori strutturali. E oggi sta studiando le funzionalità dei materiali a base biologica e creando prototipi. All’Università di Aalto, ad esempio, ha sviluppato fibre leggere e tessuti reattivi alla luce. Ma il salto verso la commercializzazione – sottolinea il gruppo – presenta dei problemi economici e tecnici. La ricerca è stata pubblicata su Advanced Materials.

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