Un nuovo design migliora la densità di potenza del bio-fotovoltaico
(Rinnovabili.it) – L’ultima evoluzione del fotovoltaico green? Le celle a base di alghe. Negli ultimi 10 anni la componente “biologica” nella ricerca solare si è ritagliata uno spazio sempre maggiore, con l’obiettivo di fornire una soluzione energetica che possa essere ecologica e contemporaneamente economica. Nel tempo si è passati dalle celle organiche con pigmenti vegetali a dispositivi che in grado di replicare la fotosintesi. A questo filone scientifico appartiene il bio-fotovoltaico, tecnologia che sfrutta l’energia solare utilizzando microorganismi ingegnerizzati in laboratorio.
L’ultimo progresso in tal senso arriva dall’Università di Cambridge: qui un gruppo di chimici e fisici ha messo a punto delle “celle solari” a base di alghe che sono cinque volte più efficienti di qualsiasi dispositivo, per così dire, “vegetale” realizzato sino ad oggi.
La versione del team di Cambridge impiega delle alghe geneticamente modificate al fine di dissipare meno elettroni durante il processo fotosintetico. In realtà, anche se viene soprannominato bio-fotovoltaico, i dispositivi in questione funzionano come delle celle a combustibile. A differenza delle versioni precedenti di celle solari a base di alghe, la ricarica (ossia la raccolta della luce e la generazione di elettroni) e l’erogazione dell’energia (trasferimento al circuito elettrico) non sono collocate all’interno dello stesso comparto, ma in due camere differenti. “La carica e l’erogazione di potenza hanno spesso requisiti contrastanti”, spiega Kadi Liis Saar, del Dipartimento di Chimica dell’Università di Cambridge, in una nota stampa. La prima, infatti, “deve essere esposta alla luce solare per consentire una carica efficiente”, mentre la seconda “non richiede esposizione alla luce, ma dovrebbe essere efficace nel convertire gli elettroni in corrente con perdite minime.”
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Il nuovo design centra esattamente l’obiettivo, migliorando le prestazioni e consentendo lo stoccaggio dell’energia. In questo modo l’elettricità creata durante il giorno può essere accumulata e utilizzata di notte o nei giorni nuvolosi.
I test effettuati dal gruppo dimostrano che il prototipo di cella bio-fotovoltaica realizzato possiede una densità di potenza di 0,5 W / m2, il valore più alto mai raggiunto in questo specifico campo, sebbene sia solo un decimo rispetto a quello delle fuel cell solari convenzionali. Probabilmente la tecnologia non riuscirà mai a fornire una soluzione efficiente per i sistemi di rete, ma i ricercatori sono convinti che possa offrire dei vantaggi interessanti alle aree rurale prive di rete elettrica. “Si tratta di un grande passo avanti nella ricerca di carburanti alternativi e più ecologici”, aggiungono gli scienziati. “Siamo convinti che questi sviluppi renderanno i sistemi basati sulle alghe più vicini all’attuazione pratica”.
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