Stoccare l’energia solare attraverso la conversione in idrogeno

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Il punto di partenza del progetto Cochalpec (Development of electrodes based on copper chalcogenide nanocrystals for photo-electrochemical energy conversion) è stato quello di sviluppare, in un modo efficiente e redditizio, pannelli solari capaci di produrre una corrente elettrica per scindere le molecole d’acqua in ossigeno e idrogeno, dove è stato dimostrato che l’idrogeno è una forma sostenibile di combustibile solare

Anche se l’energia solare è rinnovabile e sufficientemente abbondante da soddisfare la crescente domanda energetica dell’Europa, le giornate soleggiate non sono sempre assicurate. E per risolvere questa questione è stato trovato un mezzo efficiente in termini di costi per stoccare l’energia solare nel caso di un «giorno di pioggia».
Era questa la sfida affrontata dal progetto Cochalpec, progetto in parte finanziato attraverso una borsa intra-europea (Ief) Marie-Curie dell’Ue, progetto conclusosi nel maggio del 2015.
Un progetto che ha portato con sé un grande seguito proprio per il suo fine ultimo che è quello di rendere massimamente efficiente una risorsa rinnovabile aiutando gli Stati membri a rispettare la direttiva che impegna l’Ue a soddisfare almeno il 20% del suo bisogno energetico totale con le rinnovabili entro il 2020.
Il punto di partenza del progetto Cochalpec (Development of electrodes based on copper chalcogenide nanocrystals for photo-electrochemical energy conversion) è stato quello di sviluppare, in un modo efficiente e redditizio, pannelli solari capaci di produrre una corrente elettrica per scindere le molecole d’acqua in ossigeno e idrogeno, dove è stato dimostrato che l’idrogeno è una forma sostenibile di combustibile solare.
Il progetto parte da un concetto semplice che però vede un costo molto elevato, per garantirne una commercializzazione, delle tecnologie necessarie a permettere la scissione dell’acqua.
In risposta a questa sfida, il team di Cochalpec ha scoperto un modo per costruire pannelli solari efficienti e a basso costo che sono in grado di produrre direttamente idrogeno solare. Il fattore chiave per questa soluzione è stato l’adozione dei cosiddetti materiali 2-D, a volte chiamati materiali a singolo strato, che sono formati da un singolo strato di atomi. Tra questi il più conosciuto è il grafene, un singolo strato di grafite che, come altri potenziali materiali 2-D, offre straordinarie proprietà elettroniche.
Produrre grafene per coprire un’area sufficientemente vasta per raccogliere quantità utilizzabili di energia solare non è economico.
Il team ha perciò sviluppato un nuovo metodo di fabbricazione efficiente in termini di costi usando il diseleniuro di tungsteno materiale che offre proprietà di conduzione simili al grafene ma a costi decisamente inferiori, che mescolato con un solvente liquido lo ha trasformato in sottili fiocchi 2-D spalmabili su un pannello plastico di supporto.
Si è pertanto andato a creare un film sottile di elevata qualità che ha permesso di produrre pannelli solari in un modo economicamente vantaggioso.
Un lavoro importante che è riuscito a dimostrare che questo metodo efficace in termini di costi potrebbe ottenere elevati tassi di efficienza nella conversione da solare a idrogeno e potrebbe essere portato a un livello commerciale.
Scienziati europei al servizio del miglioramento delle conoscenze in ambiti sostenibili quali, nella fattispecie, l’utilizzo delle energie rinnovabili che oltre ad essere governate da una direttiva di settore risultano l’elemento di svolta per garantire la vita del nostro ecosistema terra.
E in progetti come questo che i soldi europei sono ben investiti.