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Ricercatori americani migliorano il metodo di stoccaggio solare

2018-05-31
L'energia solare è una fonte di energia pulita inesauribile, ma per sfruttare appieno l'energia solare, è necessario risolvere il problema chiave di come conservare l'energia solare a un costo inferiore in qualsiasi momento. Un team della Stanford University ha riferito il 31 ottobre di aver migliorato il metodo di immagazzinamento dell'energia solare rompendo le molecole d'acqua, rendendo il metodo il 30% della sua efficienza energetica, che è il più efficiente degli attuali metodi simili.
Il principio scientifico di questo approccio non è complesso: in primo luogo, utilizzare una cella solare per decomporre le molecole d'acqua in ossigeno e idrogeno e quindi rilasciare l'energia chimica immagazzinata nel processo secondo necessità, ricombinando l'ossigeno generato e l'idrogeno per produrre acqua, o nella combustione di idrogeno in un motore a combustione interna.
Questo principio di stoccaggio dell'energia è stato proposto, ma come renderlo un processo industriale efficiente è un problema difficile. Un team interdisciplinare della Stanford University ha pubblicato un documento nel British Journal of Nature Communication che ha apportato tre miglioramenti ai metodi sopra descritti. Prima di tutto, le tre celle solari a giunzione che usano sono diverse dalle celle solari convenzionali a base di silicio. La cella solare, composta da 3 materiali semiconduttori non comuni, può assorbire a turno la luce blu, verde e rossa della luce solare. L'efficienza della conversione dell'energia solare in energia elettrica è portata al 39%, mentre l'efficienza di conversione fotoelettrica delle celle solari convenzionali a base di silicio è solo del 20% circa.
In secondo luogo, i ricercatori si sono concentrati sul miglioramento del catalizzatore utilizzato per decomporre le molecole d'acqua, migliorando notevolmente l'efficienza catalitica. Inoltre, hanno combinato due stessi dispositivi di elettrolisi per reagire e preparare due tempi di idrogeno, che prima utilizzava un solo elettrolizzatore. L'esperimento mostra che l'efficienza di immagazzinamento dell'energia del metodo migliorato è del 30%, che supera il 24,4% dei metodi simili dell'industria.
Thomas Jaramilo, professore associato di ingegneria chimica e fotonica alla Stanford University, ha detto che il risultato è un passo avanti verso lo sviluppo di un processo industriale pratico e sostenibile che decompone le molecole d'acqua in un processo industriale pratico e sostenibile. Il prossimo passo continuerà a studiare come ottenere un'efficienza di stoccaggio dell'energia simile con materiali e dispositivi a costo inferiore.