Rivoluzione Solare: Come Trasformare Acqua Contaminata in Idrogeno Pulito e Acqua Potabile
Un recente sviluppo nel campo delle energie rinnovabili ha portato alla creazione di un dispositivo galleggiante, alimentato dall’energia solare, che può trasformare l’acqua contaminata o l’acqua di mare in idrogeno pulito e acqua potabile.
Sviluppato dai ricercatori dell’Università di Cambridge, questo dispositivo si ispira alla fotosintesi, il processo con cui le piante convertono la luce solare in cibo. A differenza delle versioni precedenti della “foglia artificiale”, che potevano produrre idrogeno verde solo da fonti di acqua pulita, il nuovo dispositivo opera con fonti d’acqua inquinate o salate, producendo contemporaneamente acqua potabile.
Il dispositivo sfrutta una maggiore porzione dello spettro solare. Utilizza uno strato bianco che assorbe gli UV sulla parte superiore per la produzione di idrogeno attraverso la scissione dell’acqua, mentre la restante luce dello spettro solare viene trasmessa alla parte inferiore del dispositivo, che vaporizza l’acqua. Questo permette un migliore utilizzo della luce, producendo sia vapore per la produzione di idrogeno sia vapore d’acqua, emulando il processo di traspirazione di una vera foglia.
Inoltre, un’altra ricerca ha sviluppato una strategia per ottenere un’efficienza solare-per-idrogeno (STH) del 9,2% utilizzando acqua pura, luce solare concentrata e un fotocatalizzatore a base di indio e gallio nitruro.
Questo approccio sfrutta gli effetti sinergici per promuovere l’evoluzione dell’idrogeno e dell’ossigeno e inibire la ricombinazione inversa, operando a una temperatura di reazione ottimale (circa 70 gradi Celsius), che può essere direttamente raggiunta sfruttando la luce infrarossa precedentemente non utilizzata nel sole. Questa strategia, dipendente dalla temperatura, porta anche a un’efficienza STH di circa il 7% dall’acqua di rubinetto e dall’acqua di mare e un’efficienza STH del 6,2% in un sistema di scissione dell’acqua fotocatalitica su larga scala con una capacità di luce solare naturale di 257 watt.
Parallelamente, un’altra importante innovazione nel campo dei pannelli solari è stata realizzata dall’Università di Surrey’s Advanced Technology Institute (ATI). Hanno sviluppato celle solari perovskite di nuova generazione, più economiche e leggere, grazie a una “verniciatura” nanoscopica di ossido di alluminio su perovskiti alogenuri metallici.
Questo miglioramento aumenta il potenziale di questa tecnologia fotovoltaica emergente e stabilizza il calo nell’output energetico che attualmente affligge la tecnologia perovskite. Tali sviluppi promettono di abbattere ulteriormente i costi dell’energia solare e di accelerare gli obiettivi di neutralità carbonica a livello globale.
Insieme, queste innovazioni rappresentano un importante passo avanti verso un futuro più sostenibile, affrontando simultaneamente le crisi energetiche e idriche globali.
