Energia dai colori delle piante

GAUn gruppo di ricercatori dell’Ipcf-Cnr, dell’Iit e dell’Università di Roma Tor Vergata, che ha creato una cella solare in grado di ‘imitare’ il processo di fotosintesi naturale, ha riassunto i propri studi e lo stato dell’arte nell’utilizzo di coloranti vegetali estratti da frutta e fiori ed integrati in celle di terza generazione. Lo studio è stato pubblicato su Chemical Society Review

Ricercatori dell’Istituto per i processi chimico fisici del Consiglio nazionale delle ricerche (Ipcf-Cnr) di Messina, dei Graphene Labs dell’Istituto italiano di tecnologia (Iit) di Genova e dell’Università di Roma Tor Vergata, coinvolti nello sviluppo di celle solari in grado di catturare l’energia sfruttando il processo di fotosintesi in atto su coloranti naturali, hanno creato una particolare cella elettrochimica di terza generazione in grado di assicurare ottimi benefici in termini di ecosostenibilità e costi economici. La ricerca nasce in seguito al brevetto ottenuto da Giuseppe Calogero e Gaetano Di Marco dell’Ipcf-Cnr ed è stata condotta con il collega di Istituto Antonio Bartolotta, Francesco Bonaccorso dell’Iit e Aldo Di Carlo di Roma Tor Vergata.

Lo studio ‘Vegetable-based dye-sensitized solar cells’ pubblicato su Chemical society review, rivista del gruppo editoriale Royal Society of Chemistry, raccoglie gli studi del gruppo di ricerca e le conoscenze finora prodotte a livello mondiale nell’utilizzo, come foto-sensibilizzatori, di coloranti vegetali estratti da frutta e fiori ed integrati in celle solari di terza generazione. “La ricerca si è concentrata sulla cella solare di Grätzel”, spiega Di Marco: “Questo dispositivo fotoelettrochimico è costituito da diversi componenti posti in successione: il fotoanodo, che è realizzato con un vetro conduttore ricoperto da uno strato sottile di biossido di titanio sul quale il colorante è chemiadsorbito (un assorbimento su una superficie con consequenziale formazione di legami chimici, la soluzione elettrolitica a base di iodio e ioduro ed infine il contro-elettrodo dove, sempre utilizzando un vetro conduttore, viene deposto un catalizzatore, generalmente platino o carbonio”.

“La possibilità di raccogliere e trasformare l’energia proveniente dal sole sfruttando un ipotetico processo sintetico di fotosintesi clorofilliana, con la cellula di Grätzel tenta di ‘imitare’ la natura, che però ha un vantaggio di milioni di anni, emulando quello che il fenomeno della fotosintesi permette alle piante”, prosegue Calogero. “L’analisi svolta”, spiega Di Carlo, “non si limita solo a celle di laboratorio ma affronta il problema della scalabilità della tecnologia ai moduli fotovoltaici, identificando le architetture costruttive più promettenti e analizzando il costo dell’energia prodotta che può risultare minore rispetto a quella ottenuta con coloranti sintetici”.

“L’opportunità di sfruttare coloranti vegetali provenienti da scarti alimentari e di produzione per la conversione di energia solare, insieme con l’impiego di nanomateriali come ad esempio il grafene al posto di materiali preziosi (platino) e rari (indio, componente dell’ossido di stagno ed indio), potrebbe dare il via alla realizzazione di celle solari di prossima generazione sempre più economiche e al contempo ecosostenibili”, conclude Bonaccorso.

 

Contenuti sponsorizzati

Controllo fluidi per il settore life science

Per il settore life science, Metal Work sviluppa e propone prodotti standard e speciali conformi ai capitolati cliente, siano essi realizzati in metallo oppure in tecnopolimero. L’ufficio Ricerca e Sviluppo è sempre pronto ad affrontare progetti anche complessi a supporto

Metodologie di progettazione

Quando togliere materiale migliora il comportamento dinamico

Nel mondo della progettazione industriale esiste un riflesso quasi automatico: quando serve resistenza, si ricorre a materiali più “nobili” [1], sezioni più robuste, maggiore rigidezza. Eppure, quando entrano in gioco fenomeni dinamici, come l’impatto o la vibrazione, questo approccio non

Software

CFD e FEM in outsourcing: quando conviene esternalizzare la simulazione?

Quando conviene gestire internamente le analisi CFD e FEM e quando è più efficace affidarle a un consulente esterno? La scelta dipende da costi, frequenza di utilizzo, competenze disponibili e ruolo del CAE nel processo progettuale. L’articolo analizza questi aspetti,

Additive manufacturing

Progettare scambiatori di calore ad alte prestazioni mediante manifattura additiva

Gli scambiatori di calore sono dispositivi progettati per trasferire energia termica tra due o più fluidi mantenuti, nella maggior parte delle applicazioni, fisicamente separati. Sono impiegati in moltissimi settori industriali: dagli impianti energetici ai sistemi di climatizzazione, dai processi chimici