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Innovazione sostenibile, arrivano i pannelli solari a infrarossi

Altro che nucleare, il futuro è sempre più nel Sole. Almeno questo è ciò che si percepisce leggendo le ultime ricerche. Un gruppo di ricercatori texani presenta una sperimentazione potenzialmente rivoluzionaria: pannelli che catturano la luce infrarossa e la trasformano in energia elettrica. Qualcosa di impossibile per il fotovoltaico tradizionale.

Più che lavorare sulle potenzialità artificiali dell’atomo, gli scienziati stanno cercando di ottimizzare al massimo la luce che arriva naturalmente sul nostro Pianeta, a tutte le lunghezze d’onda. E i primi risultati sono molto promettenti.

Per i tradizionali pannelli solari, così come per altre applicazioni al silicio, la luce infrarossa è qualcosa di inafferrabile nonostante ne arrivi in grandissime quantità sulla Terra: basti pensare che essa costituisce più di un terzo della luce che raggiunge la Terra dal Sole. Per il silicio, il materiale utilizzato per convertire la luce in elettricità nella maggior parte dei pannelli fotovoltaici, è praticamente impossibile catturare la luce a questa frequenza. Quando infatti la luce a infrarossi raggiunge i tradizionali semiconduttori non avviene alcuna interazione: il fascio attraversa il materiale, quasi come fosse un fantasma.

Tra l’infrarosso e questi materiali quindi c’è un enorme “gap di banda” che non permette di generare energia elettrica. Per superare questo ostacolo gli scienziati texani hanno realizzato una nanoantenna metallica tra i 110 e i 158 nanometri di lunghezza, specializzata proprio nell’interazione con la luce a infrarossi. Questa speciale nanoantenna cattura le onde ottiche, raccogliendo e concentrando la luce. Non solo. Allo stesso tempo è in grado di funzionare come un fotodiodo, convertendo la luce in una corrente di elettroni.

Il “trucco” spiega Ezio Puppin, Presidente del Consorzio Interuniversitario Scienze Fisiche della Materia “sta proprio nell’utilizzare particelle metalliche piccole che permettono di sfruttare un meccanismo che si basa sui cosiddetti «plasmoni di superficie»”. Si tratta di particolari onde oscillanti di elettroni, che quando la luce colpisce l’antenna diventano “caldi” e producono energia elettrica.

“Questo tipo di sperimentazioni – sottolinea Puppin – si fanno facilmente. Sono cioè veloci, economiche e soprattutto poco pericolose”. Non c’è infatti nessun confronto con la realizzazione di un impianto nucleare, anche quello più innovativo. “Non ci sono paragoni”, dice Naomi Halas, scienziata che ha coordinato lo studio. “Per realizzare una centrale ad hoc ci vogliono all’incirca una quindicina di anni e diversi miliardi di euro, senza contare le implicazioni sulla sicurezza”.
 

Fonte: Il Fatto Quotidiano