Uno dei problemi principali dei pannelli solari sta nel fatto che se si surriscaldano l’efficienza comincia ad abbassarsi. Un nuovo tipo di pannello solare che aspira l’acqua dall’umidità dell’aria per raffreddarsi viene descritto su Science.
Un raffreddamento del genere consentirebbe ai pannelli solari di restare efficienti praticamente per tutto il loro periodo di utilizzo e sarebbe un vantaggio economico per l’intero settore dell’energia solare, come lascia intendere Jun Zhou, scienziato dei materiali dell’Università di Scienza e Tecnologia di Huazhong.
Non è la prima tecnologia ad acqua utilizzata per raffreddare i pannelli solari ma quelle ideate fino ad ora richiedono acqua liquida e quindi serbatoi, tubazioni, eccetera. Inoltre se i pannelli solari sono installati in regioni aride dove anche un minimo quantitativo di acqua risulta costoso da trovare o da trasportare, tecnologie del genere alla fine non rendono poi più efficiente lo stesso pannello solare.
I ricercatori del Politecnico di Hong Kong hanno dunque pensato di utilizzare materiali che riescono ad aspirare il vapore acqueo dall’aria. Una volta aspirato, il vapore viene condensato in acqua liquida. Questo processo può avvenire anche di notte quando il livello di umidità è più alto.
Tra questi materiali c’è un gel fatto di nanotubi di carbonio con sale di cloruro di calcio. Questo speciale gel condensa il vapore in goccioline che poi vengono trattenute. Lo stesso ugello fa anche da “serbatoio”: nelle ore più calde del giorno rilascia lentamente l’acqua che si è formata e che lo stesso gel ha intrappolato nella propria struttura.
Il processo ideato dai ricercatori di Hong Kong prevede quella che può essere considerata come una sorta di “sudorazione” da parte del pannello durante il giorno grazie all’acqua raccolta dal gel durante la notte.
I ricercatori sono stati in grado di far scendere le temperature dei pannelli solari su cui hanno testato il dispositivo raffreddandoli di ben 10° centigradi con conseguenti vantaggi in termini di produzione di elettricità: quest’ultima aumentava in media del 15%, come descrivono gli stessi scienziati nello studio Nature Sustainability.
Il gel comincia a degradarsi un po’ troppo presto e quindi i ricercatori stanno lavorando ad una nuova versione che risulti più resistente.
Approfondimenti
- Photovoltaic panel cooling by atmospheric water sorption–evaporation cycle | Nature Sustainability (IA) (DOI: 10.1038/s41893-020-0535-4)
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