Creati degli interruttori molecolari per i materiali a cambiamento di fase. E lo stoccaggio termico diviene più semplice
Un nuovo materiale ibrido per la batteria termica del MIT
(Rinnovabili.it) – Immagazzinare l’energia solare durante il giorno per impiegarla in cucina o nel riscaldamento una volta tramontato il sole. È questo l’obiettivo che si sono dati alcuni ricercatori del MIT di Boston realizzando la loro innovativa “batteria termica”. Innovativa perché è uno dei pochi dispositivi realizzati fino ad oggi ad accumulare calore solare o di scarto e cederlo su richiesta senza sistemi di isolamento.
Per realizzare il dispositivo, il team è partito dai materiali a cambiamento di fase (phase change material – PCM), uno degli approcci più comuni per lo stoccaggio termico. Come spiega il nome stesso, nei PCM il calore in ingresso cambia lo stato fisico da solido a liquido. Raffreddati sotto il punto di fusione questi materiali tornano solidi cedendo l’energia immagazzinata. Nonostante esistano svariate applicazioni di questa tecnologia, il suo utilizzo è frenato da due elementi: i PCM richiedono forti sistemi di isolamento termico e la cessione del calore durante il passaggio di fase è difficile da controllare. Di conseguenza si va incontro alla perdita di tutto il calore accumulato molto rapidamente.
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È esattamente in questo punto che i ricercatori del MIT sono riusciti ad ottenere una svolta tecnologica. Il gruppo ha creato una sorta di interruttori molecolari che cambiano forma in risposta alla luce; quando integrati nei PCM, la temperatura del cambiamento di fase può essere regolata grazie a piccoli impulsi luminosi nella lunghezza d’onda del blu e dell’ultravioletto, consentendo di mantenere l’energia termica anche al di sotto del punto di fusione del materiale originale. Per raggiungere questo risultato sono stati combinati acidi grassi con un composto organico fotosensibile.
“Il problema con l’energia termica è che è difficile da trattenere”, spiegano gli scienziati. “Quello che stiamo facendo tecnicamente è installare una sorta di barriera energetica. In questo modo il calore accumulato non viene rilasciato immediatamente.” Attualmente il materiale può immagazzinare circa 200 joule per grammo e conservarle per circa 10 ore. In questa versione, “la densità energetica è già abbastanza significativa, anche se stiamo usando un materiale a cambiamento di fase convenzionale”.
