Una ricerca guidata dall'Università Ca’ Foscari Venezia ha creato un nuovo assorbitore solare selettivo capace di massimizzare la conversione dell’energia solare in calore. Un'innovazione estremamente utile per i dissalatori a evaporazione
Nuovi progressi per la dissalazione economica
(Rinnovabili.it) – Arriva da una ricerca italo svedese, guidata dall’Università Ca’ Foscari Venezia, il nuovo e importante contributo alla dissalazione economica tramite evaporazione. Il gruppo ha messo a punto un nuovo assorbitore solare selettivo, un materiale capace di assorbire completamente la radiazione solare, evitando l’emissione infrarossa, e accumulare calore.
“La principale novità della nostra ricerca – spiega Elisa Moretti, professoressa di Chimica inorganica a Ca’ Foscari – consiste nell’aver realizzato un sistema estremamente semplice rispetto ad altri sistemi per l’evaporazione dell’acqua tramite luce solare, grazie alle funzionalità di assorbimento della luce e di trasporto dell’acqua, che rendono il nuovo materiale una “spugna” in grado di riscaldarsi molto velocemente e di mantenere alta la sua temperatura”.
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La dissalazione evaporativa solare
La dissalazione evaporativa è uno dei procedimenti più “semplici” per ricavare acqua potabile. Si riscalda l’acqua fino a trasformarla in vapore, e separarla in questo modo dal sale. Quindi il vapore viene condensato per ottenere acqua dolce. Se il processo utilizza l’energia del sole è possibile renderlo non solo economico ma autosufficiente. Per migliorarne l’efficienza negli anni sono stati sviluppati diversi materiali assorbiti neri in grado di sfruttare al massimo l’energia solare senza bisogno di concentratori luminosi. L’inconveniente? Le temperature superficiali rimangono al di sotto di 85 °C a causa di un’eccessiva re-emissione termica nella regione del medio infrarosso (IR). Per evitare questa perdita di calore la ricerca di settore si è focalizzata sugli assorbitori solari selettivi. Questi composti assorbono solo la lunghezza d’onda desiderata, riflettendo quelle indesiderate e sono caratterizzati da bassa emissione nella regione del medio IR.
Ed è qui che si inserisce la nuova ricerca italo svedese. Il gruppo composto da scienziati e scienziate dell’Università Ca’ Foscari Venezia, Luleå University of Technology , Consiglio nazionale delle ricerche e Linköping University, ha creato un nuovo assorbitore selettivo estremamente efficiente.
Il nuovo assorbitore solare selettivo
“Il nuovo materiale è caratterizzato da un’alta porosità e particolari proprietà elettroniche, grazie alle quali riesce ad assorbire la totalità della radiazione solare, ed al contempo a non disperdere il calore accumulato”, spiega Alberto Vomiero, professore di Scienza dei materiali a Ca’ Foscari. “Di conseguenza, la superficie supera i 100 °C dopo soli quattro minuti di irraggiamento con luce solare”. Per la precisione un film sottile del nuovo assorbire mostra una temperatura superficiale record di 101,7 °C sotto l’illuminazione a 1 sole.
Il nuovo materiale, composto da cobalto e antimonio, è stato messo alla prova in un sistema di desalinizzazione ad evaporazione solare usando luce artificiale. Il test ha mostrato ottime prestazioni e “una temperatura superficiale di 50 °C a contatto con l’acqua”, ha aggiunto Vomiero. Il risultato potrà contribuire allo sviluppo di nuovi sistemi di dissalazione economica e a basso impatto ambientale, in zone aride o con mancanza di acqua potabile. Ma appare utile anche ai fini della realizzazione di superfici ultra-calde in zone ad alta insolazione. “Questo nuovo materiale – sottolinea il team – può offrire un contributo importante per il raggiungimento degli Obiettivi di sviluppo sostenibile definiti dall’Organizzazione delle Nazioni Unite, in particolare riguardo il sesto obiettivo Acqua pulita e servizi igienico-sanitari”. La ricerca è stata pubblicata su Nature Communications (testo in inglese).
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