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Grafene e ossido di grafene su celle di perovskite completamente inorganica per il fotovoltaico del futuro, economicamente conveniente e sostenibile

Un gruppo di Ricerca guidato da Anna Vinattieri, docente di Fisica sperimentale dell’Università di Firenze, e dal ricercatore Francesco Biccari, entrambi afferenti al Dipartimento di Fisica e astronomia, ha realizzato un’interessante ricerca sul fotovoltaico, pubblicata sulla rivista “Advanced Energy Materials", dedicata a una tecnologia alternativa al silicio economicamente sostenibile ed efficiente.

Alla base della ricerca la consapevolezza che la diffusione degli impianti fotovoltaici sia in qualche modo frenata dall’alto costo del silicio. Negli ultimi anni alcuni ricercatori hanno scoperto le perovskiti ibride, ovvero minerali semiconduttori ecocompatibili accomunati dalla stessa struttura cristallina, a bassissimo costo.

Le perovskiti possono sostituire il silicio garantendo alte efficienze di conversione della luce solare in energia elettrica. I ricercatori dell’Università di Firenze hanno dimosrtrato che è possibile aumentare ulteriormente la loro efficienza introducendo nella cella del grafene e dell’ossido di grafene drogato con atomi di litio. Le proprietà del grafene infatti aiutano a migliorare sia la separazione di carica che la qualità del materiale all’interno della cella, con buoni risultati sull’incremento dell’efficienza.

La ricerca inoltre apre buone prospettive anche sul lato della stabilità, le perovskiti ibride hanno il difetto di essere instabili e di rovinarsi con il tempo. Se l’utilizzo del grafene e dell’ossido di grafene avranno lo stesso effetto positivo sulle perovskiti inorganiche che non hanno problemi di stabilità ma hanno purtroppo efficienze più basse, si potrà ottenere una tecnologia per un fotovoltaico efficiente a basso costo, pronto per la commercializzazione. La stessa tecnica, si legge nel comunicato dell’università di Firenze, potrà essere utilizzata in altri ambiti.

Il team di ricerca oltre a UNIFI, capofila del progetto, lavora in collaborazione con i team di Aldo di Carlo (Università di Roma Tor Vergata e The Centre for Hybrid and Organic Solar Energy-CHOSE), di Francesco Bonaccorso (Istituto Italiano di Tecnologia di Genova) e di Emmanuel Kymakis (Technological Educational Institute di Creta).

 

Fonte: http://www.infobuildenergia.it/

La nano struttura alare delle Pachliopta aristolochiae può essere replicata nel design solare per superare il limite teorico del fotovoltaico

Arriva dal regno animale l’ultimo trucco per migliorare l’efficienza del fotovoltaico. I ricercatori dell’Istituto di Tecnologia di Karlsruhe (KIT), in Germania, sono riusciti ad ottimizzare il processo di assorbimento solare studiando la superficie alare delle farfalle. Nello specifico, hanno cercato di replicare la particolare nanostruttura presente sulle ali della Pachliopta aristolochiae e che permette al lepidottero di aumentare la captazione dei raggi solari per la propria termoregolazione.

Le ali di questa farfalle sono caratterizzate dalla presenza, sulla superficie, di minuscoli fori che assorbono la luce su un ampio spettro. “La farfalla che abbiamo esaminato ha una peculiarità abbastanza ovvia: è estremamente scura. Questo fa sì che assorba la luce solare particolarmente bene per ottenere calore. Ma, ancora più emozionante del suo aspetto, è per noi il meccanismo con cui raggiunge l’elevato assorbimento. E il potenziale di ottimizzazione, che ha un trasferimento di queste strutture sul fotovoltaico, è molto più elevato di quanto ci saremmo mai aspettati”, spiega il dott. Hendrik Hölscher dell’Istituto per la Microstruttura Tecnologica (IMT) presso il KIT.

Gli scienziati guidati da Hölscher e dal collega Radwanul H. Siddique hanno replicato questi nanofori sul uno strato di silicio amorfo. Il team è stato così  in grado di catturare una porzione maggiore di luce a bassa frequenza che altrimenti sarebbe stata persa dalla cella.

La successiva analisi delle prestazioni ha dato risultati promettenti: rispetto ad una superficie piana, il tasso di assorbimento aumenta del 97 per cento con l’incidenza “perfetta” (90°) dei raggi solari e raggiunge addirittura il 207 per cento in più con un angolo di incidenza di 50 gradi. “Questo elemento è particolarmente interessante per la condizioni di illuminazione solare europee, dove si ha a che fare spesso con una luce diffusa”. Siddique sostiene che la produzione del nuovo rivestimento sia facile e veloce. “Il modo in cui produciamo la struttura è così semplice”, aggiunge lo scienziato. “Abbiamo bisogno di appena 5-10 minuti per creare questi nanofori su un wafer di silicio”. I risultati sono stati pubblicati il 18 ottobre nella rivista scientifica Science Advances.

 

Fonte: http://www.rinnovabili.it/

Lanciata a Roma da Enea la piattaforma italiana per il progetto internazionale Pelagos Blue Energy Cluster

Il Mediterraneo misura circa 2,51 milioni di chilometri quadrati e bagna il nostro Paese per 7.548 chilometri di coste. Tutto questo non è solo un bel panorama, né si limita ad essere un tesoro per il settore della pesca e del turismo. Il mare italiano è una fonte di energia che va sfruttata in modo intelligente, sostenibile e organizzato. Ovviamente questo vale per il nostro Paese, ma anche per tutti gli altri stati che sono bagnati dal Mediterraneo. E proprio per questo motivo, sette Paesi Europei (Italia, Francia, Spagna, Grecia, Croazia, Cipro e Portogallo) hanno dato il via al progetto di ricerca internazionale Pelagos Blue Energy Cluster.
Il mare italiano è una fonte di energia

Pur non raggiungendo le immense risorse atlantiche, è indiscusso che anche il mare italiano è una fonte di energia da non sottovalutare. E quello che perde in termini di ‘potenzialità’ rispetto all’Oceano, il Mediterraneo lo recupera quanto alle condizioni di lavoro, che si presentano ottimali per velocizzare lo sviluppo tecnologico, pur mantenendo dei costi di gestione mediamente inferiori. Il progetto Pelagos Blue Energy Cluster, nato per l’appunto per diffondere e aumentare la cooperazione transfrontaliera intorno al tema dell’energia dal mare, è cofinanziato dal Fondo europeo di sviluppo regionale, e si è costituito attraverso la creazione di 7 distinti hub nazionali, piattaforme coordinate da esperti provenienti dal mondo delle PMI, degli istituti di ricerca, dei fornitori di servizi, delle compagnie elettriche e degli utenti finali.

La presentazione dell’hub nazionale

L’hub nazionale del progetto Pelagos è stato lanciato in occasione del workshop romano ‘Blue Energy: trend tecnologici e opportunità di mercato per le imprese italiane‘, organizzato in collaborazione con Unioncamere Veneto e con la partecipazione dei due rappresentanti italiani all’European Strategic Energy Technology (SET) Plan. Durante lo stesso appuntamento, per ribadire che il mare italiano è una fonte di energia pronta per essere sfruttata in modo sostenibile, è anche stato presentato il position paper ‘Ocean energy exploitation in Italy: ongoing R&D activities‘, frutto del lavoro congiunto dei maggiori esperti e stakeholder italiani a livello pubblico e privato. Come ha voluto sottolineare Gianmaria Sannino, che si occupa di tecnologie energetiche dal mare in qualità di responsabile del Laboratorio Enea di modellistica climatica,

«Il Position Paper fornisce un quadro aggiornato, con dati e linee guida per lo sviluppo delle fonti marine anche attraverso l’incremento degli investimenti nazionali ed internazionali. L’Italia ha compiuto grandi passi in avanti, sia nella ricerca che nello sviluppo tecnologico ed ha acquisito ormai una posizione di rilievo tra gli attori internazionali in questo settore. Il Mar Mediterraneo offre notevoli opportunità di sfruttamento dell’energia dal mare, anche se la maggiore disponibilità delle risorse energetiche marine in Europa resta quella della costa atlantica».

Entro il 2050 188 GW di potenza marina installata in Europa

Il ruolo di Enea all’interno del progetto Pelagos è di primaria importanza. Come ha spiegato Sannino, l’ente pubblico di ricerca italiano « svolge il ruolo di leader per diverse linee di attività». L’apporto principale di Enea sarò quello di mettere a disposizione del progetto tutte le competenze maturate dall’ente negli ultimi anni nella mappatura delle risorse energetiche marine e nello sviluppo di tecnologie per la conversione dell’energia a partire dalle onde marine. Insomma, come già dimostrato dagli studi di Enea, il mare italiano è una fonte di energia pronta per essere sfruttata, e continuare a posticipare lo sviluppo di queste tecnologie significa dribblare la possibilità di produrre meno emissioni nocive. Stando alle stime effettuate dall’European Ocean Energy Association, in Europa, entro il 2020, i dispositivi di conversione dell’energia marina dovrebbero raggiungere una potenza installata di circa 3,6 Gigawatt, ovvero un piccolo ma significativo scalino iniziale in vista dei 188 GW di potenza da installare entro la metà del secolo.

Sono sette le fonti energetiche marine sfruttabili

Ma se davvero il mare italiano è una fonte di energia così conveniente, perché fino ad oggi non si è fatto praticamente nulla a riguardo? Due sono stati gli ostacoli che in passato hanno fermato questa possibilità: da una parte la mancanza cronica di coperture finanziarie, e dall’altra l’assenza di sinergie a livello industriale. Come detto, però, a livello europeo, per combattere il cambiamento climatico, ci si aspetta una crescita iperbolica del settore delle energie marine entro i prossimi decenni. Sei, stando ad Enea, sono le tipologie di fonti energetiche marine sfruttabili: maree, correnti di marea, onde, correnti marine, gradienti di salinità e di temperatura, con una quantità minima di emissioni di gas serra. I luoghi ideali per i nuovi impianti, invece, sarebbero la laguna di Venezia, lo stretto di Messina e le Bocche di Bonifacio.

Questa, dunque è la situazione: l’idea di convertire l’energia marina in tutte le sue forme in elettricità, un’idea estremamente promettente, non è recente, ma ad oggi si trova ad uno stadio molto meno avanzato rispetto a quello di altre risorse parimenti rinnovabili, come il solare e l’eolico. Una volta superato il maggior grado iniziale di complessità operativa, però, sarà finalmente possibile poter contare anche su questa fonte.

 

Fonte: http://www.green.it/

L’Italia, a determinate condizioni, potrebbe dire addio al carbone entro il 2025
 
L’Italia potrebbe uscire dal carbone, entro il 2025, accelerando sulla riduzione delle emissioni di anidride carbonica e confermando, con i fatti, la piena adesione all’obiettivo dell’Accordo di Parigi sul clima. Ne è convinto il Wwf che, interpellando gli analisti del REF-E alla vigilia della definizione della versione finale della Strategia Energetica Nazionale, ha determinato che dire addio al carbone entro il 2025 “si può fare, a determinate condizioni”.

In Italia, c’è da dire, la quota di carbone pesa relativamente poco in termini di elettricità prodotta, varia negli anni tra il 12 e il 16%. Tali percentuali, però, hanno un peso rilevante se facciamo riferimento a clima e inquinamento: 40% circa delle emissioni del settore elettrico. Il BelPaese potrebbe fare la differenza rinunciando al carbone. Il Governo dovrebbe “ assumere una decisione netta e concreta, degna di uno dei Paesi fondatori della Ue. Questo influirà positivamente anche sui Paesi maggiormente dipendenti dal carbone, dalla Germania alla Polonia”.

L’Italia sarebbe in buona compagnia in questo processo di addio al carbone. Già molti Paesi europei, dalla Francia (2022) alla Gran Bretagna (2025) hanno deciso di uscire dal carbone. L’Olanda ha previsto l’uscita dal carbone per il 2030, secondo l’accordo della coalizione di governo. Finlandia, Portogallo, Irlanda, Austria, Svezia e Danimarca stanno decidendo di uscire dal carbone entro il 2025. E c’è anche chi ha già detto addio al carbone: è il Belgio, che ha rivoluzionato il suo mix energetico già nel 2016.

 

Fonte: http://energiaoltre.it/

Lo evidenzia il rapporto sulla manutenzione dell’Associazione nazionale dei Consorzi di bonifica e di irrigazione, che parla di incognita per l’inverno

“Ci apprestiamo all’inverno e senza fare alcuna previsione su cosa non accadrà o il suo contrario, possiamo affermare, senza timori di smentite che sarà una stagione caratterizzata da quei cambiamenti climatici che sempre più si manifestano con eventi estremi. È quanto emerge dall’8° Rapporto Manutenzione Italia di Anbi.
 
I cambiamenti climatici mettono a dura e nuova prova i sistemi idrici, irrigui ed idraulici e denunciano, facendole emergere con chiarezza, le due condizioni di arretratezza di parte del Paese e le diverse e spesso distanti sensibilità delle Istituzioni di fronte a tale nuovo scenario".

"L’estate appena trascorsa, sottolinea l'Anbi, ci ha lasciato con una siccità e successive alluvioni che entreranno nella storia dell’Italia, per i danni causati all’economia complessiva del Paese, ai cittadini, al made in Italy agro-alimentare.
 
Sono ben 12 le Regioni che hanno chiesto, ed alcune ottenuto, lo stato di calamità naturale, con risorse a loro destinate allo scopo di risarcire parzialmente i danni subiti dall’agricoltura. Milioni di euro sono stati spesi per operare in emergenza per riparare e ristorare danni, quando invece sarebbe possibile agire in prevenzione, risparmiando e creando sicurezza e bellezza. è quanto emerge dall’8° Rapporto Manutenzione Italia di Anbi.
 
Per l'Anbi c'è bisogno di maggiore consapevolezza, da parte delle Istituzioni, sulla "necessità di uscire dalla logica delle emergenze per scegliere quella della prevenzione, con una visione di lungo periodo". Programmazione, pianificazione e gestione sono integrate tra loro, ben riconoscibili e, in virtù del lavoro normativo fatto dal Ministero dell’Ambiente nel corso dell’attuale legislatura, Stato e Regioni, Autorità di bacino distrettuali e Consorzi cooperano con chiarezza di ruoli e dentro norme puntuali che favoriscono la partecipazione. Ribadiamo peraltro la modernità del 152/2006.  
 
L'Anbi punta così a sostenere la necessità di una forte azione integrata con le Istituzioni perché si comprenda che vi è senz’altro il diritto all’acqua e i relativi doveri ma anche vi sono i diritti dell’acqua e i doveri verso di essa, solo così avremo dato una risposta agli obiettivi dell’Agenda 2030. Per risolvere o quanto meno alleviare la situazione di rischio idrogeologico nei territori italiani rientrati nei comprensori di bonifica l’Anbi propone il piano pluriennale di interventi aggiornato al 2017, che prevede 3.709 interventi per un importo complessivo di quasi 8 miliardi di euro.
 
Da tali necessità è discesa l’esigenza di un Piano nazionale di piccoli e medi invasi, nonché di infrastrutture per razionalizzare l’utilizzo della risorsa, che prevede la realizzazione, in 20 anni, di circa 2.000 interventi, per i quali i Consorzi di bonifica e di irrigazione già dispongono di oltre 400 progetti definitivi ed esecutivi. Tale piano, predisposto da Anbi, è stato condiviso dall’Unità di Missione contro il dissesto idrogeologico e per lo sviluppo delle infrastrutture idriche, istituita presso la Presidenza del Consiglio dei Ministri, che ne ha approvato finalità e specifici obiettivi.

 

Fonte: http://www.e-gazette.it/

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