Il più grande problema delle energie rinnovabili è lo stoccaggio. Qual è l’interesse nell’avere tanta energia solare o eolica quando non possiamo risparmiare in modo efficiente ed economico? Questo è il tallone d’Achille che ha catturato il grande progresso di questo tipo di energie. Tuttavia, ci sono alcune tecnologie che potrebbero presto risolvere il problema in un modo “intrigante”.
Un team di scienziati in Svezia hanno sviluppato un fluido speciale. Si chiama combustibile solare termico e può essere utilizzato per immagazzinare energia dal Sole per più di un decennio.
Un combustibile solare termico è come una batteria ricaricabile, ma invece di energia elettrica, possiamo adottare la luce del Sole e ricevere calore, innescato su richiesta.
Jeffrey Grossman, un ingegnere che lavora con questi materiali al MIT, lo ha spiegato.
Pile di molecole di carbonio, idrogeno e azoto
Il fluido è in realtà una molecola in forma liquida. Questa tecnologia è stata sviluppata molto tempo fa dagli scienziati della Chalmers University of Technology in Svezia.
Questa molecola è composta da carbonio, idrogeno e azoto. Quando viene colpito dalla luce solare, fa qualcosa di insolito: i legami tra i suoi atomi vengono riadattati e diventano una nuova versione energizzata di se stesso chiamata isomero. Proprio come una preda viene catturata in una trappola, anche l’energia del Sole viene catturata tra i forti legami chimici dell’isomero. In questo modo, viene mantenuto anche quando la molecola si raffredda a temperatura ambiente.
Energia solare: conservarla e renderla disponibile su richiesta
Una volta che l’energia è contenuta, immagazzinata, viene servita quando necessario. Per esempio, di notte o durante l’inverno, il fluido viene semplicemente estratto da un catalizzatore che restituisce la molecola alla sua forma originale, rilasciando energia sotto forma di calore.
L’energia in questo isomero può essere conservata per 18 anni. E quando arriviamo per estrarre l’energia e usarla, otteniamo un aumento di calore maggiore di quanto osiamo aspettarci. Un prototipo del sistema energetico, collocato sul tetto di un edificio universitario, ha testato il nuovo fluido e, secondo i ricercatori, i risultati hanno attirato l’attenzione di diversi esperti della zona.
I test reali hanno buoni risultati
Il dispositivo di energia rinnovabile e privo di emissioni è costituito da un riflettore concavo con una canna al centro. In questo modo, il dispositivo insegue il Sole come una sorta di antenna parabolica.
Il sistema funziona in modo circolare. Quando si pompano attraverso tubi trasparenti, il fluido viene riscaldato dalla luce solare, trasformando la molecola di norbornadiene nel suo isomero che cattura il calore. Poco dopo, il fluido viene conservato a temperatura ambiente con una minima perdita di energia.
Quando l’energia è necessaria, il fluido viene filtrato da uno speciale catalizzatore che converte le molecole nella loro forma originale, riscaldando il liquido a 63 gradi Celsius.
Quindi, c’è l’ambizione che questo calore possa essere utilizzato per gli impianti di riscaldamento domestici alimentando lo scaldabagno di un edificio, la lavastoviglie, l’essiccatore e altro ancora, prima di tornare di nuovo sul tetto.
Sistema più potente delle batterie Tesla
Gli investigatori inseriscono il fluido in questo ciclo più di 125 volte, riscaldandolo e rilasciandolo senza danni significativi alla molecola.
Abbiamo avuto molte innovazioni importanti di recente e oggi abbiamo un sistema energetico privo di emissioni che funziona tutto l’anno. Dopo diversi sviluppi, i ricercatori dicono che il fluido può ora immagazzinare 250 wattora di energia per chilo. Questo è il doppio della capacità di alimentazione delle batterie Tesla Powerwall.
Tuttavia, c’è ancora molto margine di miglioramento. Con le giuste manipolazioni, gli scienziati capiscono che possono estrarre ancora più calore da questo sistema. Dicono che possono prendere almeno 110 gradi Celsius.
C’è ancora molto da fare. “Abbiamo appena fatto funzionare il sistema. Ora dobbiamo assicurarci che tutto sia idealmente progettato”, concludono gli scienziati. Se tutto va come previsto, la tecnologia possa essere disponibile per uso commerciale entro 10 anni.
L’ultimo studio della serie è stato pubblicato sulla rivista Energy & Environmental Science.
