Celle solari subacque e idrogeno verde: la rivoluzionaria scoperta

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14/06/2022

Immerse nell’acqua, le celle solari subacquee sono in grado di produrre idrogeno. Tuttavia, la stabilità degli assorbitori luminosi pone dei grandi limiti sul commercio, come accade per  l’ossiioduro di bismuto. Eppure, un gruppo di scienziati è riuscito ad ovviare al problema.
Tegole, Solari

Le nuove celle solari subacquee sono in grado di produrre idrogeno una volta immerse nell’acqua. Nello specifico, si tratta di celle fotogeneratrice il cui assorbimento della luce determina direttamente l’elettrolisi dell’acqua, dunque non si tratta di veri e propri dispositivi voltaici.

Nel corso degli anni, diversi ricercatori hanno sviluppato sistemi fotoelettrochimici per la produzione di combustibili solari, tra cui l’idrogeno verde. Purtroppo, ad oggi, la stabilità degli assorbitori luminosi pone dei grandi limiti sul commercio, come accade per  l’ossiioduro di bismuto (BiOI), semiconduttore non tossico con buone proprietà fotoattive ma facilmente degradabile in acqua.

Tuttavia, gli scienziati dell’Università di Cambridge e dell’Imperial College di Londra hanno trovato un modo per renderlo parte integrante della nuova economia dell’idrogeno.

Celle fotovoltaiche subacquee e idrogeno verde

Energia, Solare

Secondo quanto affermato dal dottor Robert Hoye, docente presso il Dipartimento dei Materiali dell’Imperial College di Londra, l’ossiioduro di bismuto:

È un materiale affascinante con livelli di energia adatti alla scissione dell’acqua. Alcuni anni fa, abbiamo dimostrato che le celle solari in BiOI sono più stabili di quelle che utilizzano le perovskiti. Volevamo vedere se fossimo stati in grado di tradurre quella stabilità nella produzione di idrogeno verde.

Gli scienziati hanno inserito il BiOI tra due strati di ossido per creare le celle solari subacquee e hanno poi rivestito il tutto con una pasta di grafite idrorepellente. Inoltre, il gruppo di scienziati ha scoperto che aumentando il numero di aree di raccolta della luce, conosciute come “pixel”, sul dispositivo era possibile ottenere prestazioni più elevate rispetto ad un singolo grande pixel della stessa dimensione totale. Una volta messe alla prova le nuove celle hanno sostenuto il processo di elettrolisi per 240 ore.

Uno degli autori della ricerca, il prof. Erwin Reisner, ha affermato che:

Si tratta di uno sviluppo entusiasmante. Al momento, pochi sistemi di alimentazione solare mostrano stabilità compatibili con le applicazioni del mondo reale. Con questo lavoro compaia un passo avanti.