Un ventesimo di milionesimo di milionesimo di secondo. E’ questo il tempo che impiega il grafene per convertire la luce solare in energia elettrica. A rivelarlo è uno studio dell’Institute of Photonic Sciences (ICFO) di Barcellona che apre così le porte a una nuova generazione di convertitori impiegabili nel settore delle rinnovabili per ottenere energia pulita in tempi ultra rapidi, riducendo i costi e rispettando l’ambiente. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Nature.
Il futuro ultra veloce delle rinnovabili – La ricerca dell’istituto spagnolo permette di massimizzare la trasformazione della luce in energia elettrica, uno degli obiettivi più importanti nel settore energetico e in quello tecnologico. Il grafene era già noto come uno dei materiali migliori per la conversione ultra veloce dei fotoni in segnali elettrici, ma le sue potenzialità non erano ancora del tutto chiare. Grazie all’utilizzo di un processo innescato da impulsi laser, il prototipo di convertitore messo a punto dai ricercatori ICFO permette di trasformare la luce in elettricità in meno di 50 femtosecondi. Un tempo incredibilmente breve, pari a un ventesimo di milionesimo di milionesimo di secondo.
Il processo energetico – Il segreto di questa ultra velocità risiede nella cosiddetta risposta "non lineare" del grafene, che permette di "mettere in moto" gli elettroni a partire da singoli fotoni. L’intero processo è innescato dalla luce, la cui energia viene trasformata istantaneamente in calore. Ed è proprio quest’ultimo a essere convertito subito dopo in elettricità grazie a un interfaccia a base di grafene. Si parla di un effetto foto-termoelettrico praticamente istantaneo, che consente la conversione della luce assorbita dal materiale di conduzione in segnali elettrici.
Veloce, economico e "verde" – La ricerca dell’Institute of Photonic Sciences potrebbe "rivoluzionare" la dinamica dei processi per la produzione di energia, consentendo di abbattere costi e tempi, oltre all’impatto ambientale. Klaas-Jan Tielrooij, autore principale dello studio, ha osservato: "I fotorivelatori al grafene continuano a mostrare reazioni affascinanti, che potrebbero migliorare una vasta gamma di applicazioni nel settore energetico.
