Verso celle solari dotate di accumulo integrato

Author: stefania Rinnovabili

(Rinnovabili.it) – Lo stoccaggio dell’energia solare è una sfida ancora aperta per il mondo della ricerca. Accanto a soluzioni tradizionali come celle fotovoltaiche e batterie, si stanno affiancando creativi concept chimici in grado di aprire la strada opportunità completamente nuove. L’attenzione è focalizzata su quelle reazioni intramolecolari che rendono possibile trasformare l’energia solare e conservarla di una singola molecola. Un elemento ancora poco esplorato che potrebbe portare un domani a realizzare celle solari dotate di capacità d’accumulo integrato. Questa forma di “stoccaggio solare molecolare” è uno dei campi di ricerca su cui si sono lanciati gli scienziati del Dipartimento di Chimica e Farmacia della Friedrich-Alexander-Universität (FAU), in Germania.

Attraverso due studi differenti, i chimici tedeschi hanno indagato l’uso dei processi molecolari che consentono di immagazzinare l’energia in modo efficiente e rilasciarla in modo controllato quando richiesto e addirittura convertirla direttamente in elettricità.

Entrambe le ricerche hanno come punto in comune il sistema norbornadiene-quadriciclano. Il  norbornadiene è un idrocarburo i cui legami chimici possono essere alterati attraverso la semplice esposizione alla luce. In altre parole l’energia solare è in grado di modificare la struttura molecolare trasformandolo nel quadriciclano, il suo isomero di valenza. La reazione produce una densità di energia simile a quella di una batteria ad alte prestazioni. Grazie a questa proprietà, il quadriciclano è anche conosciuto come “combustibile solare”. Alterando la temperatura di questultimo o esponendolo ad un catalizzatore si può invertire l’effetto e ottenere energia sotto forma di calore. Non è la prima volta che questo sistema viene indagato per le sue capacità di storage: lo scorso anno l’Università di Göteborg ha creato un dispositivo Solare Termico Molecolare capace di convertire di convertire l’1,1 per cento della luce solare direttamente in legami chimici(leggi anche L’energia solare diventa “liquida”, on demand e trasportabile ovunque)

Oggi gli scienziati del FAU stanno lavorando alla produzione di vari nuovi gruppi di derivati ​​NBD e QC, studiando l’influenza di fotosensibilizzatori e accettori di elettroni nonché solventi e campi magnetici all’interno di questo processo, con l’obiettivo di creare un ciclo chiuso del sistema. Nel dettaglio, il sottoprogetto “Catalytic and electro-chemical release of solar energy stored in strained organic compounds” sta sviluppando nuovi sistemi di catalizzatori ed elettrodi che possono essere utilizzati per convertire l’energia chimica direttamente in energia elettrica. I risultati potrebbero costituire la base per la realizzazione di celle solari dotate d’accumulo integrato.