Dall’Università del Massachusetts un nuovo polimero plastico in grado di stoccare efficientemente l’energia solare e rilasciarla on demand
La chiave di volta per l’accumulo termico solare si chiama AzoPMA
(Rinnovabili.it) – L’accoppiata fotovoltaico-batteria rappresenta la grande scommessa della generazione distribuita. Ma lo stoccaggio elettrochimico potrebbe non essere l’unica soluzione raccomandabile per conservare l’energia solare. Negli Usa la ricerca sta tentando da tempo un diverso approccio, quello dell’accumulo termico. A questo filone scientifico appartiene anche l’ultimo lavoro svolto dal Dipartimento di Chimica dell’Università del Massachusetts: il professore Dhandapani Venkataraman ha guidato un team di ricercatori nella creazione di un nuovo polimero non convenzionale in grado di catturare e rilasciare in maniera efficiente l’energia del sole.
La molecola in questione è stata battezzata con il nome di AzoPMA dal momento che è si tratta di polimetacrilato, una resina sintetica, che ingloba nella struttura azobenzene, un composto aromatico contenente azoto – in inglese “azobenzene-based poly(methacrylate)”. Al di là di una nomenclatura di non immediata lettura, ci sono delle prestazioni da record in termini di accumulo termico.
Il nuovo polimero plastico è in grado di stoccare cento volte più calore dell’acqua e secondo Venkataraman e colleghi potrebbe essere la chiave per lo sviluppo di una “batteria termica” ad alta efficienza, in grado di fare per l’energia solare ciò che le batterie elettriche ad alte prestazioni hanno fatto per le automobili e per l’elettronica di consumo.
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Il segreto? Una struttura molecolare che si alterna, a comando e in maniera reversibile, tra due conformazioni. Quando AzoPMA viene riscaldato, le sue molecole adottano la loro forma ad alta energia stoccando il calore. Quando viene attivato dalla luce o da un altro innesco, le molecole ritornano alla loro forma a bassa energia rilasciando il calore immagazzinato.
Non si tratta del primo lavoro in tal senso ma, come spiega il team, la precedente densità di accumulo termico ad alta energia ottenuta in un sistema polimerico si trovava intorno ai 200 Joule per grammo, mentre grazie ad AzoPMA il nuovo sistema di stoccaggio è in grado di raggiungere una media di 510 Joule per grammo, con un massimo di 690. “La teoria suggerisce che dovremmo essere in grado di raggiungere 800 Joule per grammo, ma è impossibile da realizzare”, commenta Venkataraman.
Il ricercatore afferma che il successo del suo gruppo probabilmente non sarebbe stato possibile senza il precedente lavoro teorico sull’accumulo termico solare di Jeffrey Grossman del MIT, autore di uno dei primi lavori statunitensi sul tema. “Senza il suo documento e le sue riflessioni sulla teoria – aggiunge Venkataraman – non credo che saremmo arrivati dove siamo oggi”. Il lavoro, pubblicato in questi giorni sulla rivista scientifica Nature, è consultabile qui.
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