Rinnovabili: al MIT il fotovoltaico diventa vegetale

MIT solar

Il fotovoltaico è una fonte di energia rinnovabile e per questo di certo più ecologica dei carburanti fossili derivati dal petrolio. Tuttavia i materiali per costruire le celle non sempre sono così innocui per l’ambiente e anche le tecniche di produzione non necessariamente sono “green”. Per questo un gruppo di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (Usa) guidati da Andreas Mershin hanno studiato un modo di costruire celle solari utilizzando materiale vegetale di scarto.

Gli attuali pannelli solari sono fatti quasi tutti di silicio, o cristallino (mono e poli) o amorfo. I primi sono i più efficienti ma anche i più costosi, per cui, soprattutto per grosse aree, si stanno diffondendo sempre di più quelli fatti di materiale amorfo, moduli costruiti su una lastra di vetro di pochi millimetri su cui viene distribuito il silicio.

Il problema di questa tecnica, denunciato anche da Stefano Casertano, autore di ‘La Guerra del Clima, geopolitica delle energie rinnovabili’, risiede proprio in questo passaggio, in quanto sembra che “alcuni pannelli amorfi siano prodotti con composti al tellurio di cadmio, una sostanza classificata come velenosa a livello europeo”.

In un altro caso limite –aggiunge l’esperto– nella produzione di pannelli può essere impiegato anche l’esafluoruro di zolfo. È un gas dalle caratteristiche uniche: se inalato, abbassa la voce (al contrario dell’elio, che la alza); è usato dai maghi per far galleggiare oggetti nell’aria. Soprattutto, però, è fra i più potenti gas serra che esistano”.

Non tutto quello che è rinnovabile è verde” sostiene infatti lo stesso Casertano, in considerazione anche dei metodi produttivi e in qualche caso di fenomeni di “ricopertura selvaggia”. Per questo una ricerca volta all’utilizzo di materiali veramente ecocompatibili si pone all’avanguardia nei confronti delle politiche ambientali, sia perché questi materiali sono realmente green, sia perché sono riciclati, quindi economici e non richiedenti l’impiego di coltivazioni ad hoc.

Mershin ha ripreso un progetto avviato otto anni fa da Shuguang Zhang, scienziato e direttore associato de Mit Center for Biomedical Engineering, la cui idea originale era l’imitazione della natura: il sistema infatti si fonda sull’aggregato molecolare alla base della fotosintesi clorofilliana, quel processo con cui le piante ottengono zucchero (necessario al loro nutrimento) da anidride carbonica e acqua, mediante l’utilizzo dei fotoni emessi con la luce solare.

La reazione è un’ossidoriduzione, in quanto i reagenti si scambiano elettroni per poter formare i prodotti, e quindi, di fatto, la fotosintesi trasforma energia luminosa in energia elettrica, quello che si propone di fare una cella solare.

Il progetto iniziale era tuttavia complesso e a basso rendimento perché la resa energetica era molto più bassa di quella ottenuta con i sistemi attuali, e oltretutto implicava l’utilizzo di strumentazioni di laboratorio costose, che riducevano ancora di più il guadagno energetico. Per ovviare a questo problema Mershin ha deciso di sviluppare una tecnica che esponesse una maggiore superficie dell’aggregato molecolare (chiamato Ps-I) al Sole, ottenendo un rendimento 10 mila volte superiore al quello del suo capostipite.

Gli autori sono molto ottimisti riguardo al futuro della metodologia, che comunque necessita ancora di qualche miglioramento, tanto che il loro leader ha affermato con orgoglio: “In pochi anni diremo addio al kerosene, ancora oggi la fonte più diffusa di illuminazione in taluni luoghi” (riferendosi ad alcuni villaggi dove l’illuminazione è ancora un problema, N.d.R.).

Il lavoro è stato pubblicato su Nature.

Roberta De Carolis