Migliorare l’efficienza dei pannelli fotovoltaici grazie all’umidità

Arriva dai ricercatori del Kaust, un nuovo gel polimerico igroscopico in grado di facilitare il raffreddamento passivo dei moduli solari in climi particolarmente caldi

Maggiore è l’esposizione solare, maggiore sarà la produzione elettrica dei pannelli fotovoltaici. Ma per quella che sembra un’equazione quasi elementare, esiste un problema non da poco. L’irraggiamento, ossia la quantità di energia solare incidente su una superficie in un determinato intervallo di tempo, dipende fortemente dalla latitudine del luogo. In tre parole, più ci si avvicina all’equatore, più in teoria si dovrebbero ottenere dei guadagni produttivi. Allo stesso tempo, però, l’efficienza dei moduli diminuisce ad ogni aumento di temperatura; quindi in climi particolarmente caldi bisogna porre un’attenzione maggiore ai sistemi di raffreddamento.

Attualmente molte delle soluzioni convenzionali per dissipare il calore dei pannelli fotovoltaici, tendono a consumare più energia di quella che può essere recuperata con il raffrescamento. Per superare il problema, un team di scienziati dell'Università per la Scienza e la Tecnologia di Thuwal, in Arabia Saudita, ha prodotto un dispositivo “refrigerante” passivo che sfrutta le proprietà naturali del clima.

Il gruppo, guidato da Peng Wang, ha creato un gel polimerico capace di catturare l’umidità dell’aria e utilizzare quell’acqua per raffrescare il modulo fv. Nel dettaglio, il materiale è un mix di cloruro di calcio (un potente essiccante) e nanotubi di carbonio. Di notte, il sale cattura il vapore acqueo dall’aria umida, immagazzinandolo nel gel sotto forma di liquido. Di giorno, i nanotubi di carbonio assorbono il calore solare dal pannello, trasferendolo all’acqua; quest’ultima si ritrasforma in vapore e torna nell’aria. Il materiale è molto adesivo, spiegano gli scienziati, quindi può essere facilmente applicato sul retro dei pannelli fotovoltaici esistenti.

Con grande sorpresa del team, il gel ha determinato un aumento dell’efficienza persino maggiore di quello degli esperimenti indoor. Un più 20 per cento che non ha richiesto alcuna fonte di energia esterna.

“Questo lavoro mostra i vantaggi della produzione di acqua atmosferica per aiutare a combattere i cambiamenti climatici”, afferma Renyuan Li. “Riteniamo che questa tecnologia di raffreddamento possa soddisfare i requisiti di molte applicazioni perché l’umidità è ovunque e questa tecnologia è facile da adattare a diverse scale. Potrebbe essere ridotta ad alcuni millimetri per i dispositivi elettronici, o coprire centinaia di metri quadrati per il raffreddamento passivo delle centrali elettriche”.

Fonte: https://www.rinnovabili.it/

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