Ecco la “foglia artificiale“: un dispositivo autosufficiente che produce idrogeno e ossigeno assorbendo la luce. Dalla Rice University arriva un dispositivo capace di scindere l’acqua in idrogeno e ossigeno assorbendo luce solare: è autosufficiente, non ha bisogno di nient’altro per funzionare
Da un progetto di ricerca della Rice University è nato un dispositivo a basso costo capace di scindere l’acqua in idrogeno e ossigeno, sfruttando l’energia della luce solare. Si tratta, in un certo senso, di una “foglia artificiale” che è capace di produrre idrogeno in maniera autosufficiente e con caratteristiche tali da poter essere prodotto in volumi in maniera abbastanza economica.
Il dispositivo si compone di celle solari in perovskite e di elettrodi catalitici: quando le celle sono colpite dalla luce del sole producono energia elettrica che viene trasferita agli elettrodi i quali a loro volta scindono l’acqua in idrogeno e ossigeno. L’efficienza della trasformazione da luce solare ad idrogeno è del 6,7%.
Il concetto di base non è nulla di inedito, ma i ricercatori della Rice sono qui riusciti ad integrare uno strato di perovskite e gli elettrodi in un singolo modulo che, quando immerso in acqua e collocato alla luce del sole, è in grado di produrre idrogeno senza nessun altro intervento.
La perovskite è un minerale caratterizzato da cristalli di forma cubica le cui proprietà sono particolarmente favorevoli alle applicazioni fotovoltaiche. Le più efficienti celle solari oggi prodotte utilizzando la perovskite sono capaci di sviluppare un’efficienza superiore al 25%, con tuttavia il rovescio della medaglia del costo dei materiali necessari per la loro produzione e dello stress e usura a cui questi materiali sono sottoposti quando esposti a luce, umidità e calore.
I ricercatori della Rice University hanno però sostituito i componenti più costosi, come il platino, con alternative come il carbonio riuscendo così ad abbassare le barriere di ingresso per una possibile adozione commerciale. Ma a rappresentare l’elemento chiave di questo sistema non è la perovskite, ma un componente polimerico utilizzato per incapsularla che protegge il modulo e gli permette di essere immerso in acqua anche per lunghi periodi. Si tratta nello specifico di una pellicola di Surlyn che riveste la cella di perovskite, proteggendola e fungendo da isolante tra essa e gli elettrodi.
I ricercatori stanno ora lavorando all’ottimizzazione delle tecniche di incapsulamento e a migliorare la costruzione della cella solare, con lo scopo ultimo di innalzare l’efficienza dei moduli.
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