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Mentre sul silicio mono e poli cristallino si incentra la futura lotta solare tra Cina ed Europa, la perovskite è ancora chiusa nei laboratori tentando di conciliare alte rese con una buona stabilità.

Perché il solare di ultima generazione sia commercialmente valido non basta che sia in grado di offrire un’elevata efficienza di conversione della luce (ha raggiunto rendimenti superiori al 22 per cento) con bassi costi di produzione. Il fotovoltaico in perovskite deve poter mostrare di essere durevole e mantenere le sue buone prestazioni nel tempo.

Gli scienziati del Politecnico di Losanna (EPFL) sono riusciti a migliorare notevolmente la stabilità operativa di queste celle solari, mantenendo oltre il 95 per cento della loro efficienza iniziale durante un test di invecchiamento accelerato: pieno sole a 60 gradi centigradi per più di 1000 ore.

“Data la grande versatilità chimica e la lavorabilità a basso costo dei cristalli di perovskite, essi promettono di incarnare il futuro della tecnologia fotovoltaica offrendo celle solari economiche, leggere e altamente efficienti”, spiegano gli scienziati del Politecnico in una nota stampa. “Ma fino ad ora, solo i prototipi a base di materiali molto costosi per il trasporto delle lacune (trasportari selettivi delle cariche positive in una cella solare) sono stati in grado di raggiungere efficienze di conversione oltre il 20 per cento. E a causa delle caratteristiche dei loro ingredienti, pregiudicano negativamente la stabilità operativa a lungo termine della cella”.

Il team di ricercatori è riuscito a risolvere il problema ottimizzando l’utilizzo di una delle migliori alternative scoperte sino ad oggi ai “tradizionali” trasportatori di carica: il tiocianato rame (CuSCN). Nello specifico hanno sviluppato un metodo dinamico e semplice per il deposito del CuSCN ed hanno introdotto una sottile strato distanziatore di ossido di grafene ridotto tra il questo e la superficie in oro d’oro. I risultati del lavoro, che segnano la massima stabilità mai raggiunta per il fotovoltaico in perovskite, sono stati pubblicati in questi giorni sulla rivista Science.

 

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

Stessa capacità di stoccaggio ma costi ridotti dell’80%: da Stanford arriva l’alternativa agli ioni di litio

Le storiche batterie al litio potrebbero aver finalmente trovato un rivale in grado non solo di tenergli testa ma di renderle addirittura una tecnologia obsoleta. A ingaggiare la competizione è la nuova batteria al sodio realizzata da un gruppo di ricercatori di Stanford. L’ingegnere chimico Zhenan Bao assieme ai suoi collaboratori, gli scienziati dei materiali Yi Cui e William Chueh, hanno creato un dispositivo che può immagazzinare la stessa quantità di energia delle migliori pile al litio oggi sul mercato, ma a costi decisamente inferiori. Bao ci tiene a specificare: “Nulla potrà mai superare il litio in termini di prestazioni. Ma si tratta” di un materiale “così raro e costoso da aver bisogno di sviluppare batterie ad alte prestazioni, ma a basso costo, basate su elementi abbondanti come il sodio”.

Sono diversi anni che la ricerca nel campo dell’energy storage “fa la corte” alla batteria al sodio e parte dei motivi sono facilmente intuibili. Sali di sodio sono facili da reperire con una spesa contenuta, il che li rende un’opzione conveniente per tutte quelle applicazioni in cui il fattore peso ha poca rilevanza (ad esempio nell’accumulo stazionario). Questi dispositivi possono essere completamente scaricati senza danneggiare i materiali attivi e non richiedono quelle precauzione necessarie al litio per evitare esplosioni o corto circuiti.

Quello che hanno fatto alla Stanford è essenzialmente cambiare l’approccio di progettazione. Come spiegato nella pubblicazione su Nature Energy, il team ha per prima cosa cercato di capire perché la capacità reversibile della batteria al sodio fosse nella realtà molto più bassa di quella teorica. Trovato il problema (la trasformazione irreversibile dei materiali del catodo durante il funzionamento della pila), gli scienziati hanno potuto agire sui componenti per rimuovere tale barriera. Nella pratica, è stato migliorato il processo con cui il sodio e mio-inositolo (il composto organico presente nel sale impiegato) permettono il flusso di elettroni, aumentando notevolmente le prestazioni della batteria rispetto ai tentativi precedenti.

“Questo è già un buon design, ma siamo fiduciosi che possa essere migliorata ulteriormente ottimizzando l’anodo di fosforo”, spiega Cui. Il prototipo di batteria al sodio realizzato ha una capacità reversibile di 484 mAh g-1, una densità di energia di 726 Wh kg-1, un’efficienza energetica superiore all’87% e una buona conservazione del ciclo.

E confrontando litio e sodio sul fronte economico, il secondo permetterebbe di risparmiare fino all’80 per cento dei costi.

 

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

Un rapporto di Greenpeace sulla sicurezza nelle centrali nucleari francesi è stato giudicato così preoccupante da essere pubblicato solo in versione “light”.

Le conclusioni di un rapporto commissionato da Greenpeace Francia ad un gruppo di esperti di sicurezza nucleare e terrorismo sono talmente inquietanti da aver convinto l’associazione ambientalista a non pubblicarle per intero. A riferirlo è il quotidiano Le Parisien, che spiega come il direttore generale dell’organizzazione non governativa, Jean-François Julliard, abbia infatti consegnato solamente sette copie integrali del documento ad altrettanti dirigenti di alcune istituzioni transalpine direttamente coinvolte nella supervisione del parco atomico francese: l’Autorità per la sicurezza nucleare (Asn), l’Istituto di radioprotezione e sicurezza nucleare (Irsn) e il Comando speciale militare per la sicurezza nucleare (Cossen).

“Meglio non fornire idee a potenziali malintenzionati”

Il documento è stato redatto da sette esperti (tre francesi, una tedesca, due britannici e un americano) e punta, sottolinea Greenpeace, “ad identificare le falle nelle procedure e nei sistemi, lanciando un allarme ai poteri pubblici e a Edf”. Quest’ultima è l’azienda pubblica che gestisce le 19 centrali nucleari presenti in Francia. Secondo quanto riportato da Le Parisien, “si è deciso di eliminare dal testo reso pubblico le informazioni più sensibili”. Secondo quanto riferito dall’Huffington Post, il responsabile della campagna nucleare dell’associazione, Yannick Rousselet, ha motivato la scelta sottolineando che “il nostro obiettivo è lanciare un grido d’allarme, non fornire idee a potenziali malintenzionati”.

Dopo gli attentati del 2015 a Charlie Hebdo e al Bataclan, a Parigi, nonché gli altri che hanno colpito alcune città (ad esempio Nizza e, di recente, Marsiglia), in Francia la questione della sicurezza degli impianti nucleari è stata evocata, ma non particolarmente dibattuta. È evidente a tutti, però, che un ipotetico attacco ad una centrale potrebbe comportare conseguenze devastanti non soltanto per la nazione europea ma per tutto il Vecchio Continente.

Per rendere sicure le centrali nucleari in Francia ci vorrebbero tra 140 e 222 miliardi di euro

Ebbene, secondo gli esperti autori dello studio, esiste “un deficit storico in materia di protezione delle infrastrutture”, dal momento che i sistemi “sono stati concepiti in un’epoca in cui i rischi erano sensibilmente diversi rispetto ad oggi”. A preoccupare, in particolare, sono le piscine di raffreddamento. Se infatti gli edifici che contengono i reattori sono protetti da barriere rinforzate, le riserve di combustibile usato sono facilmente accessibili. “Eppure, spiega Greenpeace, si tratta di strutture che contengono la maggior parte degli elementi radioattivi di ciascuna centrale”.

Occorrerebbe dunque procedere ad una messa in sicurezza di tali piscine. Già, ma a quale prezzo? Secondo l’organizzazione ambientalista, per scongiurare possibili attacchi terroristici alle 62 riserve, assieme alle altre strutture che necessitano rafforzamenti attorno ai 58 reattori attivi in Francia, servirebbero “tra 140 e 222 miliardi di euro”. Una cifra gigantesca. “Occorre rompere l’omertà che circonda i rischi legati alle centrali nucleari – ha aggiunto Rousselet -. Edf, che gestisce i siti, non può ignorare la situazione”.

 

Fonte: https://www.lifegate.it/

Il rapporto Renewables 2017 dell'International Energy Agency testimonia il boom delle fonti rinnovabili che hanno assicurato i due terzi della nuova potenza elettrica installata nel mondo.

Siamo entrati nell'era del solare. Nel 2016, per la prima volta, i nuovi megawatt del fotovoltaico hanno superato quelli del carbone e il solare ha aumentato la sua capacità produttiva del 50%. L'assieme delle fonti rinnovabili ha così assicurato i due terzi della nuova potenza elettrica installata nel mondo. I numeri vengono dal rapporto Renewables 2017 dell'Iea (International Energy Agency) e mostrano un cambiamento che continua a stupire per la continua accelerazione. Le rinnovabili sono già arrivate al 24% del totale dell'elettricità prodotta nel mondo e nel 2022 raggiungeranno il 30% preparandosi al sorpasso sul carbone: nel 2022 le fonti pulite forniranno una quantità di elettricità equivalente a quella consumata da Cina, India e Germania sommate insieme.

A tirare la volata al fotovoltaico è l'exploit della Cina che è diventata l'azionista di maggioranza del settore conquistando la metà del mercato globale. Pechino ha già superato il suo obiettivo fotovoltaico al 2020 e raggiungerà quello dell'eolico onshore con un anno di anticipo. Ma l'India insegue: raddoppierà la sua dotazione di rinnovabili entro il 2022 sorpassando l'Unione europea come capacità produttiva di elettricità green (solare ed eolico rappresentano il 90% della capacità degli impianti in costruzione). Per quella data tre Paesi, Cina, India e Stati Uniti, accentreranno i due terzi dell'espansione mondiale rinnovabile.

Ma mentre Cina e India seguono un trend stabile, la situazione degli Stati Uniti appare incerta: "I principali driver per il vento e il solare rimangono forti. Tuttavia, l'attuale incertezza sulle riforme federali proposte e sulle politiche commerciali ed energetiche potrebbero alterare l'attrattiva economica delle energie rinnovabili e ostacolare la crescita", scrive l'Iea. "Le energie rinnovabili aumenteranno di 1.000 gigawatt entro il 2022: è circa la metà dell'attuale capacità che il carbone ha costruito in 80 anni, ha dichiarato il direttore dell'Iea, Fatih Birol. "Quello a cui stiamo assistendo è la nascita di una nuova era nel fotovoltaico determinata dalla continua discesa dei prezzi". Il rapporto fornisce anche un'analisi dettagliata della crescita dell'off-grid in Africa e in Asia. La capacità di produzione energetica al di fuori delle reti in queste regioni triplicherà entro il 2022 assicurando l'elettricità a quasi 70 milioni di persone che attualmente non sono collegate perché vivono in luoghi troppo isolati.

"Sul fronte elettrico la nuova era che si è aperta per il solare è irreversibile", spiega Paolo Frankl, responsabile del settore rinnovabili della Iea. "Ora la vera partita si gioca sull'espansione delle rinnovabili negli altri settori energetici. Si prevede che il consumo di energia dei veicoli elettrici raddoppierà nei prossimi cinque anni. E nell'Unione europea sta per scattare l'obbligo di costruire solo edifici a consumi energetici tendenti a zero, cioè basati su efficienza e rinnovabili".

 

Fonte: http://www.repubblica.it/

Il Dipartimento americano per l’energia investirà 82 milioni di dollari nel solare, soprattutto a concentrazione. Oggi l’energia solare fornisce circa l’1,5 per cento dell’elettricità statunitense.

Il solare non appassiona Donald Trump che notoriamente si è schierato a fianco dell’industria del petrolio e carbone piuttosto che a supporto di quella legata alle rinnovabili e proprio oggi sta firmando la proposta di legge per abrogare il Clean Power Plan. Ma le settimane scorse, il suo Dipartimento dell’Energia (Doe) ha annunciato un enorme investimento per sostenere la ricerca nel settore solare. E nella stessa occasione, il Dipartimento ha reso noto che il prezzo medio dell’energia prodotta dagli impianti solari su larga scala ha toccato i 6 centesimi di dollaro per chilowattora, raggiungendo quindi l’obiettivo dichiarato per il 2020 nella SunShot Initiative, la strategia di collaborazione tra istituzioni, istituti di ricerca, imprese e organizzazioni non profit promossa dallo stesso Dipartimento per far sì che il solare diventi una tecnologia sempre più conveniente ed efficiente a vantaggio dei cittadini americani.

Ottantadue milioni di dollari per la ricerca sul solare

“Con l’impressionante calo dei prezzi solari, è tempo di affrontare ulteriori sfide emergenti”, ha detto Daniel Simmons, dell’Office of Energy Efficiency and Renewable Energy (Eere). Una sfida su cui il Dipartimento americano dell’Energia ha annunciato investirà ben 82 milioni di dollari. Di questi, 62 milioni saranno investiti sul solare a concentrazione, detto anche termodinamico, tecnologia pulita che sfrutta la radiazione del sole, accumulandola sotto forma di calore, per convertirla tramite una turbina a vapore in energia elettrica. Altri 20 milioni di dollari saranno invece dedicati a sostenere progetti, sempre nell’ambito del solare, ancora in fase iniziale per migliorare l’elettronica di potenza, ossia tutte quelle tecnologie che garantiscono una maggiore affidabilità, resilienza e immagazzinamento dell’energia solare.

Lo stoccaggio dell’energia rinnovabile è la sfida del prossimo futuro

Oggi la sfida è lo stoccaggio dell’energia prodotta con fonti solari. Un aspetto ancora problematico per il fotovoltaico, mentre per il solare a concentrazione le soluzioni sono quasi a portata di mano, cosa che nel prossimo futuro potrebbe far diventare questa tecnologia molto competitiva. Il solare a concentrazione, al momento, è più costoso e tecnicamente più impegnativo da realizzare rispetto al fotovoltaico. Allo stesso tempo, un impianto termodinamico permette di conservare l’energia e continuare a fornirla sotto forma di elettricità anche quando il sole non brilla. Sfide quindi ancora aperte su cui i ricercatori americani potranno misurarsi, grazie agli investimenti messi a disposizione dal Doe.

La marcia pulita del solare americano

L’energia solare fornisce attualmente circa l’1,5 per cento dell’elettricità statunitense. Grazie anche alle misure adottate dal Doe, l’industria solare americana è riuscita a ridurre drasticamente i costi, consentendo a trainare attraverso l’innovazione tecnologica la crescita del mercato. Negli ultimi 10 anni, la quantità di energia solare installata negli Stati Uniti è aumentata dagli 1,1 gigawatt del 2007 ai circa 47,1 del 2017, abbastanza per alimentare l’equivalente di 9,1 milioni di case americane. La crescita del settore ha portato anche nuovo lavoro. Lo stesso dipartimento ha calcolato che tutto il solare americano, fotovoltaico e solare a concentrazione, ha dato lavoro nel 2016 a quasi 374mila persone, pari al 43 per cento di tutta la forza lavoro impiegata nel settore della produzione elettrica. Un dato che supera largamente il risultato dell’industria dei combustibili fossili che si ferma al 22 per cento. Secondo la Fondazione Solar i posti di lavoro nel solare sono cresciuti del 20 per cento ogni anno negli ultimi quattro anni: ogni 50 nuovi impieghi, uno appartiene all’industria solare. Un numero di occupati che è ben al di sopra di quelli che si ottengono mettendo insieme la forza lavoro utilizzata da Apple, Google e Facebook.

 

Fonte: http://www.lifegate.it/

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