fbpx
  • Servizio Clienti: Lunedì – Venerdì 9:00 - 17:30, Sabato 9:00 - 15:30

Bio-fotovoltaico: l’anno della svolta secondo Cambridge

Bio-fotovoltaico: l’anno della svolta secondo Cambridge

1,529 view

Cambridge si concentra sulla svolta green del mondo. A catturare l’attenzione della nota Università è il bio-fotovoltaico, che potrebbe andare a cambiare radicalmente le abitudini del mondo intero. L’ultima grande evoluzione del fotovoltaico, infatti, potrebbe essere quella di rinnovare il proprio design andando a puntare su nuove celle a base di alghe. In questo modo si andrebbe a migliorare la densità di potenza fino a 5 volte rispetto qualsiasi dispositivo mai realizzato fino a oggi.

Questa componente biologica, ha svolto un ruolo importante nella ricerca solare, in particolare negli ultimi 10 anni. L’obiettivo del settore è quello di fornire una soluzione energetica che non sia solo ecologica ma anche economica. Si è quindi passati dalle note celle organiche dotate di pigmenti vegetali ai dispositivi capaci di replicare la fotosintesi. In quest’ultimo gruppo troviamo il bio-fotovoltaico, una tecnologia che sfrutta proprio l’energia solare per mezzo di microorganismi ingegnerizzati all’interno del laboratorio.

Bio-fotovoltaico: che cos’hanno scoperto i ricercatori di Cambridge

Il progresso avviato dall’Università di Cambridge, per mano di un nutrito gruppo composto da chimici e fisici, è quello delle celle solari di alghe. Il team ha utilizzato alghe geneticamente modificate per disperdere così meno elettroni mentre si avvia il processo fotosintetico. Ma è bene fare una piccola precisazione: è vero che il suo nome è bio-fotovoltaico, ma in realtà i dispositivi che lo sfruttano funzionano come celle a combustibile. In che modo?

Vi è una differenza sostanziale con le versioni precedenti delle celle solari a base di alghe: la raccolta della luce in fase di ricarica (che genera quindi elettroni) e l’erogazione dell’energia stessa (che comporta quindi il trasferimento al circuito elettrico) non avvengono all’interno dello stesso comparto, ma si svolgono invece in camere differenti. Come è stato spiegato direttamente dal Dipartimento di Chimica dell’Università in questione, la fase di carica ed erogazione hanno requisiti contrastanti. Nel primo caso ci troviamo a esporre la cella alla luce solare; in questo modo si ottiene una fase di carica che sia efficiente. In un secondo momento poi si avvia l’erogazione, che non ha più bisogno di esposizione diretta alla luce, ma bensì deve solo convertire gli elettroni in corrente, evitando che si verifichino perdite imponenti.

Quali sono le caratteristiche delle celle a base di alghe?

Le prove effettuate e gli studi condotti presso l’Università di Cambridge hanno permesso di valutare una serie di caratteristiche importanti per le nuovissime celle. Partiamo per esempio dal design stesso, che vuole in tutto e per tutto migliorare sia le prestazioni dei dispositivi, ma anche permettere un buon livello di stoccaggio dell’energia. Ecco allora che tutta l’elettricità che è realizzata durante il giorno, potrà essere poi accumulata in un secondo momento e addirittura usata durante la notte o durante i giorni nuvolosi.

Il prototipo sul quale si sta lavorando, già testato dai ricercatori, possiede una densità di potenza di 0,5 W / m2, che è quindi il valore più alto che sia mai stato raggiunto in questo campo. In realtà è pari a un solo decimo rispetto a quello che si registra con le fuel cell solari convenzionali.

Al momento, i più diffidenti, continuano a sostenere che forse non si potrà mai fornire una soluzione tecnologica che sia efficiente per i sistemi di rete. I ricercatori però hanno una certezza: in questo modo è possibile offrire importanti vantaggi per quelle aree rurali che sono prive di rete elettrica. E questo è un aspetto che non possiamo non prendere in considerazione.

Gli scienziati riconoscono il potenziale di questa idea e sono pronti a continuare nel progetto di ricerca dei carburanti alternativi che siano quindi più ecologici. Solo così si potranno rendere attuabili i sistemi basati sulle alghe.

Bio-photovoltaics: the year of the turning point according to Cambridge

27 views

Cambridge focuses on the green turning point of the world. To capture the attention of the well-known University is bio-photovoltaics, which could radically change the habits of the entire world. The last major evolution of photovoltaic, in fact, could be to renew their design going to focus on new cells based on algae. In this way we would improve the power density up to 5 times compared to any device ever made to date.

This biological component has played an important role in solar research, particularly in the last 10 years. The goal of the sector is to provide an energy solution that is not only ecological but also economic. We then moved from the well-known organic cells endowed with vegetal pigments to the devices capable of replicating photosynthesis. In the latter group we find bio-photovoltaics, a technology that exploits solar energy precisely through micro-organisms engineered within the laboratory.

Bio-photovoltaics: what the researchers of Cambridge have discovered

The progress initiated by the University of Cambridge, at the hands of a large group of chemists and physicists, is that of algae solar cells. The team used genetically modified algae to disperse so fewer electrons as the photosynthetic process starts. But it is good to make a small clarification: it is true that its name is bio-photovoltaic, but in reality the devices that exploit it work as fuel cells. How?

There is a substantial difference with the previous versions of solar cells based on algae: the collection of light during the recharge phase (which then generates electrons) and the supply of the energy itself (which therefore involves the transfer to the electric circuit) they occur within the same compartment, but instead take place in different rooms. As explained directly by the Department of Chemistry of the University in question, the charging and disbursement phase have conflicting requirements. In the first case we find ourselves exposing the cell to sunlight; in this way a charge phase is obtained that is efficient. Then the supply is started, which no longer needs direct exposure to light, but only needs to convert the electrons into current, preventing massive losses from occurring.

What are the characteristics of algae-based cells?

The tests carried out and the studies conducted at the University of Cambridge allowed to evaluate a series of characteristics important for the newest cells. Let’s start, for example, from the design itself, which wants in all respects to improve both the performance of the devices, but also to allow a good level of energy storage. Here then, all the electricity that is produced during the day, can then be accumulated at a later time and even used during the night or on cloudy days.

The prototype on which it is working, already tested by the researchers, has a power density of 0.5 W / m2, which is therefore the highest value ever achieved in this field. In reality it is equal to only one tenth compared to what is recorded with conventional solar fuel cells.

At the moment, the most wary, they continue to argue that perhaps it will never be possible to provide a technological solution that is efficient for network systems. But researchers have a certainty: in this way it is possible to offer important advantages for those rural areas that do not have an electricity grid. And this is an aspect that we can not fail to take into consideration.

Scientists recognize the potential of this idea and are ready to continue in the research project for alternative fuels that are therefore more environmentally friendly. Only in this way can algae-based systems be implemented.