Un nuovo composto chimico, creato dai ricercatori della West Virginia University, sta aprendo la strada alle energie rinnovabili.

Il composto è un fotosensibilizzatore, nel senso che promuove reazioni chimiche in presenza di luce. Ha diverse potenziali applicazioni che vanno a migliorare l’efficienza delle moderne tecnologie, come i pannelli solari che producono elettricità per i telefoni cellulari.

Lo studio, pubblicato il 16 marzo su Nature Chemistry, è stato condotto da ricercatori nel laboratorio del professore di chimica Carsten Milsmann con il supporto della National Science Foundation.

Per funzionare, queste tecnologie attualmente si basano su metalli preziosi, come l’iridio e il rutenio. Tuttavia, nel mondo rimangono solo scorte limitate di questi materiali, rendendoli non rinnovabili, di difficile accesso e costosi.
“Abbiamo notato che ci sono stati pochi sforzi nello studio dei metalli più abbondanti in titanio e zirconio perché spesso non sono così facili da lavorare. I metalli preziosi sono sempre stati gli elementi di riferimento grazie alle loro proprietà chimiche favorevoli che li rendono più facili da usare e studiare “, ha detto Milsmann. “Speriamo di cambiare questo atteggiamento.”

Il composto di Milsmann è realizzato in zirconio, che è molto più abbondante e di facile accesso, rendendolo un’opzione più sostenibile ed economica. Il composto è anche stabile in una varietà di condizioni, come aria, acqua e sbalzi di temperatura, facilitando il lavoro in una varietà di ambienti.
Poiché il composto può convertire la luce in energia elettrica, potrebbe essere utilizzato nella creazione di pannelli solari più efficienti.
I pannelli solari sono in genere realizzati con silicio e richiedono una soglia minima di luce per raccogliere e immagazzinare energia. Invece di usare il silicio, i ricercatori hanno da tempo esplorato l’alternativa dei dispositivi sensibili alla tintura, in cui le molecole colorate raccolgono la luce e funzionano in condizioni di scarsa illuminazione. Come ulteriore vantaggio, ciò consente anche la produzione di componenti semitrasparenti. Ad oggi, i coloranti necessari si basano fortemente sul prezioso materiale rutenio, ma il nuovo composto di Milsmann potrebbe potenzialmente sostituirlo in futuro.

“Il problema con la maggior parte dei pannelli solari è che non funzionano bene nei giorni nuvolosi. Sono piuttosto efficienti, economici e hanno una lunga durata, ma hanno bisogno di condizioni di luce intensa per funzionare in modo efficiente”, ha affermato Milsmann. “Un modo per aggirare questo è quello di realizzare versioni sensibili alla tintura in cui un composto colorato assorbe la luce per produrre elettricità in qualsiasi condizione meteorologica. In futuro, potremmo progettare edifici che producono energia, fondamentalmente costruendo la facciata dell’edificio, incluse le finestre, come una centrale elettrica “.

D’altra parte, il composto potrebbe anche essere usato in diodi organici a emissione di luce, che convertono l’energia elettrica in luce, invertendo sostanzialmente la funzione di un pannello solare. Questa caratteristica rende il comparto una potenziale fonte di luce per la produzione di schermi per telefoni cellulari più efficienti.

“Molti display di telefoni cellulari contengono iridio, un altro composto di metallo prezioso che fa esattamente ciò che fa il nostro composto”, ha detto Milsmann. “Il vantaggio di avere un diodo a emissione di luce è che la maggior parte della sua energia viene trasformata in luce. In passato, le fonti di luce erano inefficienti perché trasformavano solo una piccola parte dell’energia che ricevevano in luce.”

“Stiamo gettando le basi per molte applicazioni diverse”, ha detto Milsmann. “Comprendere come funziona questo composto, che è ciò che abbiamo scritto nel documento, aiuterà le persone che vogliono portare avanti queste tecnologie.”

(Fonte: Science Daily)