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Sfruttare le risorse rinnovabili diventa sempre più una necessità.
I ricercatori di tutto il mondo concordano su un fatto: i cambiamenti climatici vanno contrastati subito. Non c’è più tempo da perdere. Mantenere il riscaldamento globale al di sotto di 1,5 gradi è assolutamente necessario.
Anche se la politica e le grandi industrie non sempre si dimostrano sensibili al tema, una speranza c’è. È nelle università, dove gli scienziati individuano sempre nuove soluzioni per sfruttare al meglio le risorse rinnovabili.
Un nuovo materiale sviluppato negli Stati Uniti potrebbe rivoluzionare il modo in cui utilizziamo l’energia solare. Ecco come.
Risorse rinnovabili: come sfruttare al meglio il calore del sole?
Con l’energia solare, negli Stati Uniti si produce meno del 2 per cento dell’elettricità del Paese. Per migliorare questo dato, i ricercatori della Purdue University hanno sviluppato un nuovo materiale hi-tech per lo sfruttamento delle risorse rinnovabili. In particolare, il calore del sole.
I “problemi” con l’elettricità dal sole sono ovunque gli stessi: i costi elevati per la generazione dell’energia nei giorni nuvolosi e di notte, così come l’immagazzinamento dell’energia generata.
I ricercatori hanno dunque messo a punto un sistema per sfruttare meglio non solo la luce del sole, ma anche il suo calore.
Finora il calore del sole non è stato sfruttato al meglio per una serie di ragioni. Generalmente, infatti, i pannelli fotovoltaici sul tetto sfruttano principalmente la luce. Questo perché il sistema per raccogliere il calore è troppo costoso. Funziona così: la luce del sole che arriva sui pannelli genera calore, che viene poi convogliato con l’impiego di sale fuso.
Tale calore è quindi trasferito su uno speciale fluido, l’anidride carbonica supercritica. Quest’ultima alimenta una ventola che genera elettricità.
Per tagliare i costi di questa tecnologia sarebbe necessario renderla più efficiente: con lo stesso calore, si dovrebbe produrre più energia elettrica. Questo però significherebbe far lavorare il motore a temperature molto più alte.
Il problema è che i materiali impiegati nel trasferimento del calore sono acciaio inossidabile e leghe a base di nichel, che cominciano a fondersi a temperature troppo elevate.
In questo video, la soluzione della Purdue University:
Il nuovo materiale
La soluzione qual è? Individuare materiali che possano lavorare a temperature più elevate. I ricercatori della Purdue hanno studiato a fondo materiali compositi impiegati in ambiti con temperature e pressioni elevatissime, per esempio negli ugelli del carburante dei razzi.
Si sono quindi concentrati su due tipologie di materiali: il carburo di zirconio ceramico e il tungsteno. Hanno quindi creato con questi materiali dei canali personalizzabili, per meglio gestire il passaggio di calore. Aiutati dall’Oak Ridge National Laboratory e dai ricercatori della University of Wisconsin-Madison, hanno effettuato una serie di test meccanici e sulla corrosione. Il materiale ha dimostrato di poter reggere con efficacia temperature e pressioni anche molto elevate.
Gli studiosi ne hanno quindi verificato l’efficienza per la trasformazione di risorse rinnovabili in elettricità. Dimostrando che il nuovo materiale è decisamente più efficiente.
Non solo. Prodotto su vasta scala, il carburo di zirconio può avere costi di produzione simili o addirittura inferiori rispetto all’acciaio e alle leghe di nichel.
«In definitiva, se continuiamo a lavorare su questo materiale, ci consentirà di immettere in rete, su vasta scala, l’energia ricavata dall’energia solare. Questo porterà a una riduzione significativa delle emissioni di anidride carbonica da parte degli esseri umani», spiega Kenneth Sandhage, professore di Ingegneria dei Materiali della Purdue.
Risorse rinnovabili, le ultime novità
Malgrado ci sia chi rema contro – Donald Trump ne è l’esempio più lampante – la ricerca scientifica effettua ogni giorni nuovi progressi nello sfruttamento delle risorse rinnovabili. Uno studio che diventa sempre più necessario con i cambiamenti climatici in atto.
Sono numerose le innovazioni che vanno in questa direzione. Scopri tutto quello che c’è da sapere sulle nuove tecnologie che ci consentono di sfruttare le risorse rinnovabili:
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