L’energia solare è considerata da tanti la maggiore possibilità di eliminare la nostra dipendenza dai combustibili fossili. Il problema resta sempre lo stesso, purtuttavia: quello di immagazzinare l’energia solare per lunghi periodi di tempo.
Problemi che potrebbero aver trovato una soluzione. Una serie di nuovi studi hanno prospettato un nuovo approccio per immagazzinare l’energia solare.
Una “benzina solare”
Un team di ricerca in Svezia ha sviluppato un fluido specializzato, detto “combustibile solare termico”, in grado di immagazzinare l’energia catturata dal sole per oltre un decennio.
“Il combustibile solare termico è come una batteria ricaricabile. Solo che invece dell’elettricità, si inserisce luce solare e si ottiene calore su richiesta”, spiega Jeffrey Grossman, ingegnere del MIT.
Il fluido è stato sviluppato per oltre un anno da scienziati della Chalmers University of Technology a Goteborg, in Svezia.
La miscela “energetica” è composta da carbonio, idrogeno e azoto.
Il liquido cambia forma sotto la luce solare
Quando la luce solare entra in contatto con il liquido, i legami tra i suoi atomi vengono riorganizzati e si trasforma in un isomero. Una sorta di versione “energizzata” di se stesso. L’energia del sole viene trattenuta tra i forti legami chimici degli isomeri.
La molecola è in grado di immagazzinare energia anche quando si raffredda a temperatura ambiente.
Per utilizzare l’energia intrappolata, il liquido viene fatto passare attraverso un catalizzatore che riporta la molecola alla sua forma originale, rilasciando energia sotto forma di calore.
Per quanto tempo è in grado di immagazzinare energia questo isomero?
“Attualmente può immagazzinare energia per un massimo di 18 anni,” dice Kasper Moth-Poulsen, Professore presso il Dipartimento di Chimica e Ingegneria Chimica e primo autore della ricerca. “E quando arriviamo a estrarre l’energia e usarla, otteniamo un aumento di calore che è maggiore di quanto osassimo sperare”.
Ho recuperato questa intervista a Poulsen (in inglese) che spiega un po’ di cose su questa molecola:
Le potenziali applicazioni vanno oltre il riscaldamento domestico.
Come funziona questo sistema per immagazzinare energia solare?
Il sistema funziona come un loop. Ha un riflettore concavo con un tubo al centro che traccia la posizione del sole. Il liquido viene pompato attraverso tubi trasparenti per essere illuminato dai raggi solari.
Man mano che si riscalda, il liquido cambia dalla sua forma iniziale della molecola norbornadiene al suo isomero che può immagazzinare energia, il quadriciclano. Il liquido pieno di energia viene quindi conservato a temperatura ambiente.
Quando serve energia, il fluido viene spinto attraverso un catalizzatore che converte le molecole nella loro forma originale, riscaldando il liquido di 63 gradi Celsius.
Questo liquido caldo può essere utilizzato per l’applicazione in qualsiasi cosa, dai sistemi di riscaldamento domestico, all’alimentazione dello scaldabagno di un edificio, della lavastoviglie, dell’asciugatrice e molto altro ancora.
I prossimi passi
Alla fine del 2020, un progetto dell’UE guidato da un team di Chalmers ha iniziato a sviluppare prototipi della tecnologia per applicazioni su larga scala. Il progetto ha ricevuto 4,3 milioni di euro dall’UE e durerà 3 anni.
Le stime dicono che ci sarà una commercializzazione su larga scala di un sistema simile per immagazzinare energia solare entro fine decennio.
Fino ad ora i ricercatori hanno sottoposto il fluido a questo ciclo più di 125 volte senza danni significativi alla molecola. È una direzione da seguire attentamente.
