155443209

Energia solare liquida

La scoperta del combustibile termico solare potrebbe risolvere il problema dell’immagazzinamento dell’energia rinnovabile.

di Amanda Saint
11 marzo 2020
5 min di lettura
diAmanda Saint
11 marzo 2020
5 min di lettura

Gli scienziati del Kasper Moth-Poulsen Research Group, con sede nel campus della Chalmers University of Technology di Göteborg, in Svezia, hanno fatto una scoperta che trasforma l’energia solare in un combustibile liquido. Denominato MOST (Molecular Solar Thermal Energy Storage), questo sistema di immagazzinamento dell’energia termica solare molecolare potrebbe rappresentare un enorme passo avanti verso l’abbandono dei sistemi alimentati a combustibili fossili. La speranza dei ricercatori è che il MOST risolva il problema dell’immagazzinamento dell’energia solare una volta per tutte.
Il solare è da tempo considerato uno strumento fondamentale nell’ambito delle soluzioni energetiche sostenibili a basso contenuto di carbonio, ma l’energia generata dal sole si è rivelata difficile da immagazzinare per lunghi periodi di tempo. Il nuovo combustibile termico solare inventato dal Dr. Kasper Moth-Poulsen e dal suo team, però, potrebbe consentire di immagazzinare quest’energia fino a 18 anni.
Il team ha condiviso per la prima volta la propria invenzione nel 2018; all’inizio del 2020 il Dr. Moth-Poulsen ha presentato i numerosi progressi compiuti nello sviluppo del MOST per la sua commercializzazione.
Inizialmente, il team riteneva che il sistema non sarebbe stato pronto per il mercato fino al 2028, ma il Dr. Moth-Poulsen ha spiegato che sono stati compiuti notevoli passi avanti. “La speranza è di riuscire a implementare alcuni sistemi prima di quella data. Attualmente, siamo in fase di creazione di una start-up per accelerare le attività di sviluppo”.

Combustibile termico solare

Dunque, come ha fatto questo ingegnoso team di ricercatori a creare un combustibile a partire dalla luce solare?
Ecco la risposta: utilizzando una molecola che si ricava da carbonio, azoto e idrogeno, in grado di controllare il rilascio dell’energia immagazzinata. Il Dr. Moth-Poulsen la definisce un fotointerruttore molecolare che si trasforma quando viene colpito dalla luce del sole.
Diventa un isomero ricco di energia – una molecola composta dagli stessi atomi combinati in maniera diversa – che assume forma liquida e può quindi essere immagazzinato per il successivo utilizzo. Dopodiché viene filtrato attraverso un catalizzatore, che riscalda il liquido a 63° C prima di riportare la molecola alla forma originale, in modo che possa essere riutilizzata nel sistema di riscaldamento.

SINGAPORE/

I collettori solari termici, dispositivi che convertono la radiazione solare in energia termica

Il catalizzatore viene realizzato usando una piccola quantità di ftalocianina contenente cobalto, un elemento impiegato come semiconduttore nei dispositivi elettronici organici, tra cui i LED (diodi a emissione di luce) e i sistemi fotovoltaici organici (OPV).
Tuttavia, l’estrazione di cobalto presenta alcune problematiche ambientali che implicano una serie di quesiti sulla sostenibilità a lungo termine di questo sistema. Ma come spiega il Dr. Moth-Poulsen, questi problemi sono in fase di risoluzione: “Stiamo cercando un modo per sostituire il cobalto con alternative più sostenibili”.
Questo impegno per la sicurezza e la sostenibilità a lungo termine implica un’incessante attività da parte dei ricercatori nel cercare di perfezionare ogni tassello della loro invenzione.

Futuri sviluppi

Oltre a valutare la sicurezza e la sostenibilità ambientale degli elementi che lo compongono, il team sta sviluppando il sistema per renderlo più efficiente e commercialmente valido.
“Sottoponiamo le molecole a uno studio continuo e, una volta imparato come funzionano e quali sono i loro limiti, sfruttiamo queste informazioni per trovare molecole migliori, per cui la nostra ricerca è una curva di apprendimento costante”, afferma il Dr. Moth-Poulsen. “Lo stesso vale per i dispositivi — iniziamo con le dimostrazioni più semplici per imparare da esse e successivamente muoverci verso soluzioni più avanzate”.
La praticabilità commerciale riguarda anche i costi e la facilità di produzione, un altro aspetto del MOST che il team sta affinando. Per contribuire alla costante evoluzione del sistema, il Dr. Moth-Poulsen ha richiesto dei finanziamenti per sostenere lo sviluppo di una start-up incentrata su questa rivoluzionaria invenzione.
Con i fondi e il sostegno sufficienti per perfezionare le modalità di funzionamento e la produzione del sistema, il team confida nel fatto che questa invenzione possa diventare un elemento fondamentale nel mix energetico del futuro.
“Il vantaggio più grande è rappresentato dalla fornitura locale di calore su richiesta. Il sistema potrebbe essere integrato in soluzioni che sfruttano materiali non convenzionali, in cui occorre una fornitura di calore a livello locale”, spiega il Dr. Moth-Poulsen.
Mentre l’opera di perfezionamento continua, nel corso dei prossimi tre-sei mesi saranno organizzate delle dimostrazioni per illustrare il modo in cui questo sistema può aiutare l’energia solare a raggiungere un nuovo livello di sostenibilità.

 

L'autore: Amanda Saint

Giornalista specializzata in storie su energie rinnovabili, cambiamenti climatici, smart cities, sostenibilità e urbanizzazione.

Sole ed energia

GUARDA