Da un chimico dell'Università del Wisconsin l’idea di integrare una cella solare nell’architettura delle batterie di flusso redox
(Rinnovabili.it) – Il fotovoltaico non dovrà più temere il buio o le giornate di pioggia. L’incessante ricerca di soluzioni che rendano la fonte solare continua e affidabile è arriva ad una decisiva svolta in questi anni con la realizzazione della prima batteria solare, un dispositivo che possiede sia le capacità della tecnologia fotovoltaica che quella dei sistemi di accumulo moderni.
Gli ultimi progressi in questo campo arrivano dall’Università del Wisconsin. Qui, Song Jin, professore di chimica, ha “fuso” assieme una cella solare con una batteria di flusso redox (o RFB) ad alta capacità. Il risultato è un unico dispositivo che elimina la consueta fase intermedia di trasferimento dell’elettricità prodotta.
Le batterie a flusso sono unità ricaricabili, composte da una cella elettrochimica in cui vengono fatti fluire gli elettroliti. La caratteristica più allettante di questa tecnologia è l’indipendenza tra l’energia stoccata e la potenza erogata: l’elettricità immagazzinata dipende infatti dal volume e dalla concentrazione di elettrolita contenuto nei serbatoi mentre la potenza è funzione della superficie della membrana attraverso cui avviene lo scambio ionico e del sistema di conversione.
Nell’articolo pubblicato su Angewandte Chemie International Edition, Jin e colleghi dimostrano il funzionamento della loro nuova batteria solare, un singolo dispositivo che converte l’energia luminosa in energia chimica, stoccandola direttamente l’elettrolita liquido. L’unità ibrida raccoglie la luce solare sulla superficie fotoattiva in silicio, per liberare cariche elettriche e impiegarle per cambiare direttamente lo stato di ossidazione-riduzione dell’elettrolita.
In questo modo caricare la batteria di giorno sotto al sole, per alimentare la rete elettrica di notte, non potrebbe essere più semplice, spiega Jin “Basta collegare la carica ad un insieme di elettrodi, far passare l’elettrolita carico e l’elettricità scorre fuori”. La batteria mostra una densità d’immagazzinamento dell’energia di 1,15 Wh L -1 e la perdita di efficienza dopo i cicli di ricarica solare e scarica è minima, assicurano gli scienziati. Si tratta tuttavia di un lavoro ancora nelle prime fasi come spiega Jin “Questo è il primo prototipo. Abbiamo ottenuto un dispositivo funzionante, dimostrando che può essere caricato senza sprecare troppe energie nei suoi cicli, ma ha ancora un livello di efficienza di conversione solare di solo 1,7 per cento. Troppo basso rispetto alle attuali celle solari commerciali”.
