Utilizzando particelle di grafite 1000 volte più piccole del diametro di un capello umano, un gruppo di ingegneri meccanici dell’Arizona State University sperano di incrementare l’efficienza degli impianti fotovoltaici.
“La grande limitazione dei pannelli fotovoltaici è che possono sfruttare solo una frazione dell’energia della radiazione solare che li investe, mentre il resto dell’energia viene convertita il calore, che diminuisce le prestazioni delle stesse celle”, ha spiegato Robert Taylor, ricercatore dell’Arizona State University che ha partecipato allo studio apparso sul Journal of Renewable and Sustainable Energy.
Un’alternativa che consente di sfruttare tutta la radiazione solare incidente è la tecnologia del collettore termico. In forma di dischi, pannelli, tubi a vuoto e altro, questi dispositivi raccolgono il calore per riscaldare l’acqua o per produrre vapore e quindi elettricità.
Per incrementare l’efficienza dei collettori solari, Taylor e colleghi hanno disperso nanoparticelle del diametro di un miliardesimo di metro nel fluido utilizzato negli impianti termici. Il materiale prescelto per le nanoparticelle è stata la grafite che assorbe radiazione in modo molto efficiente.
Nei test di laboratorio con piccoli collettori a forma di disco, Taylor e colleghi hanno trovato che le nanoparticelle avevano incrementato l’efficienza di raccolta del calore fino al 10 per cento.
“Per un impianto solare di potenza da 100 megawatt, ciò si tradurrebbe in un guadagno di 3,5 milioni di dollari all’anno”, ha aggiunto Taylor.
Inoltre, le nanoparticelle sono estremamente economiche – costano meno di un dollaro per grammo – ma forniscono la stessa superficie di raccolta di un intero campo di calcio.
“Potrebbe essere possibile anche filtrare nano particelle dalla fuliggine, che ha un potenziale di assorbimento simile, derivata dal carbone utilizzato negli impianti di potenza.
“L’idea ha concluso Taylor, è particolarmente attraente: si usa una sostanza inquinante per raccogliere energia in modo pulito”.
