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Lo speciale materiale aumenta inoltre l’efficienza del 12% riducendo i costi del 20%
Un gruppo internazionale di ricercatori guidato dall’Università KAUST in Arabia Saudita ha messo a punto un nuovo materiale composito a base di acrilato capace di trasformare il futuro dell’energia solare. Applicato su pannelli fotovoltaici operativi nel deserto saudita per diverse settimane, il materiale ha dimostrato di aumentare significativamente la resa energetica, prolungare la durata di vita dei pannelli oltre il 200% e ridurre il consumo di energia necessario per mantenerli attivi. Lo studio, pubblicato su Materials Science and Engineering: R: Reports, sottolinea come questa innovazione rappresenti una svolta cruciale nella strategia energetica delle economie verdi, considerando che oltre il 75% degli impianti rinnovabili nel mondo si basa sull’energia solare.
Il problema del calore e le soluzioni attuali
I pannelli solari tradizionali convertono in elettricità solo circa il 20% della luce solare ricevuta. Il resto viene disperso sotto forma di calore o riflesso, e l’accumulo termico rappresenta un problema concreto: più i pannelli si scaldano, più cala la loro efficienza e si riduce la loro vita utile. Attualmente, per mantenerli a temperature ottimali si ricorre a sistemi di raffreddamento attivo come ventole e pompe, che però richiedono energia elettrica. In alternativa, esistono soluzioni di raffreddamento passivo, che non consumano energia ma finora si sono rivelate costose o complesse da applicare.
Il professor Qiaoqiang Gan, che ha coordinato la ricerca, ha spiegato: “Sviluppiamo materiali sottili per il raffreddamento passivo, applicabili a sistemi come serre o celle solari, senza intaccarne le prestazioni”. Il materiale ideato è un composto igroscopico capace di assorbire l’umidità notturna e rilasciarla durante il giorno, creando così un effetto rinfrescante.
Il nuovo composto: semplice, economico ed efficace
Il materiale è una combinazione di cloruro di litio e poliacrilato di sodio, un polimero economico che si produce senza sostanze chimiche aggressive o reagenti speciali. Rispetto ad altri composti igroscopici usati per il raffreddamento, è più sostenibile e meno costoso. Applicato a pannelli fotovoltaici operanti nel clima estremo del deserto saudita, il sistema ha mostrato risultati impressionanti: i pannelli con il nuovo rivestimento erano in media più freschi di 9,4 °C rispetto a quelli senza.
Questo abbassamento di temperatura ha portato a un aumento della potenza generata del 12,3%, a una durata di vita più che raddoppiata (+200%) e a una riduzione del costo per chilowattora del 19,7%. Un risultato che potrebbe cambiare le regole del gioco nel settore dell’energia rinnovabile.
Test in ambienti diversi e collaborazione scientifica
Per dimostrare la versatilità della tecnologia, il team ha condotto esperimenti anche in regioni fresche degli Stati Uniti continentali, con condizioni di pioggia. I risultati sono stati altrettanto positivi, confermando che il raffreddamento passivo funziona in ambienti diversi, non solo in zone desertiche. I test sono stati condotti su pannelli sviluppati dal gruppo del professor Stefaan De Wolf, noto per aver raggiunto più volte il record mondiale di efficienza delle celle solari.
De Wolf ha dichiarato: “Questo lavoro dimostra l’efficacia della collaborazione tra team con competenze diverse. Abbiamo testato la tecnologia su celle solari di altissimo livello in vari ambienti, ottenendo risultati eccellenti in ogni caso”.
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