Pannelli solari che funzionano anche con la pioggia? Dalla Cina arriva l’idea che potrebbe eliminare uno degli ultimi ostacoli alla diffusione di impianti fotovoltaici. La variabile delle condizioni meteorologiche rende infatti difficile calcolare con estrema precisione la quantità di energia che effettivamente si andrà a produrre installando dei pannelli solari sul tetto della propria abitazione o impresa, rendendo più difficile la valutazione dei pro e contro dell’investimento. Con un cielo nuvoloso e con la pioggia, le attuali celle fotovoltaiche possono persino non produrre proprio nulla, o nella migliore delle ipotesi generare una produzione a regime molto ridotto. Le cose potrebbero però cambiare totalmente grazie ad un progetto di alcuni ricercatori cinesi, realizzato nella città di Qingdao.
L’idea è stata sviluppata da due diversi team di ricercatori, uno proveniente dalla Ocean University of China di Qingdao, nella Cina orientale, e l’altro dalla Yunnan Normal University di Kunming, nel Sud del Paese. Le due equipe di ricercatori hanno realizzato una cella solare ricoperta da un sottilissimo strato di atomi di grafene.
Attualmente il progetto è ancora in fase di sperimentazione, ma i primi risultati sono già molto promettenti, tanto che sono stati oggetto di una pubblicazione sulla rivista Angewandte Chemie, della German Chemical Society. Qui, il ricercatore capo Qunwei Tang ha spiegato il funzionamento delle nuove celle solari, basato sulle caratteristiche del grafene.
Tra le numerose proprietà del grafene c’è anche la sua buona conducibilità, che permette agli elettroni di fluire liberamente attraverso la sua superficie. Quando posto in una soluzione acquosa, questo conferisce al materiale la capacità di legare una coppia di ioni caricati positivamente con una coppia di suoi elettroni (carichi negativamente) in quella che è nota come "reazione acido-base di Lewis". Questa proprietà viene normalmente sfruttata per rimuovere gli ioni di piombo e coloranti organici da soluzioni e ha ispirato il team guidato da Tang nello sviluppo di celle solari che generano elettricità non solo dal sole, ma anche dalle gocce di pioggia.
La pioggia contiene infatti vari sali che si scindono in ioni caricati positivamente e negativamente. Quando l’acqua entra in contatto con il grafene, gli ioni positivi si legano con gli elettroni sulla sua superficie. In questo punto di contatto si crea una sorta di condensatore e la differenza di potenziale tra i due strati è abbastanza grande da generare una tensione e quindi corrente.
Si tratta di un’idea potenzialmente innovativa, ma che ovviamente deve ancora essere perfezionata. I pannelli al grafene realizzati dagli esperti permettono di convertire in energia utilizzabile solo il 6,5% di quella catturata, un dato su cui bisogna certamente lavorare ancora parecchio. Per i pannelli solari attualmente sul mercato tale dato si aggira infatti intorno al 22%.
Se si riuscisse ad innalzare il livello di efficienza delle nuove celle solari al grafene i vantaggi sarebbero enormi: non solo si potrebbe ridurre il gap di produzione energetica tra territori più e meno soleggiati, ma si disporrebbe di un sistema per la produzione di energia pulita anche in quelle zone estremamente soggette a precipitazioni. Ovviamente si tratta ancora di una sperimentazione, il cui frutto difficilmente vedremo in commercio a breve. Tuttavia sono proprio idee come queste che riescono a dare sempre nuovo slancio al settore delle rinnovabili e a spianare la strada verso un sistema di produzione di energia più sostenibile. Questo progetto in particolare è estremamente innovativo e dalle grandi potenzialità, il cui effetto si far senz’altro sentire alla lunga sul futuro del mercato fotovoltaico.
