L’energia pulita che potrebbe rivoluzionarci la vita

Carvelli_stampabile_smallL’Istituto Italiano di Tecnologia con il gruppo di ricerca guidato da Marco Carvelli del CNST (Center for Nanoscience and Technology), dell’IIT a Milano, ha sviluppato una nuova tecnologia in grado di recuperare la luce delle lampadine, che diversamente andrebbe semplicemente sprecata. Si tratta di un film di plastica stampabile fotosensibile in grado di recuperare questa luce, trasformandola nuovamente in elettricità. Questo tipo di pannelli fotovoltaici è realizzato con inchiostro di polimeri applicato su fogli di plastica, che vengono stampati con una rotativa, secondo un procedimento analogo a quello della stampa dei giornali.

Questa tecnologia è conosciuta come fotovoltaico organico. Le prime pubblicazioni scientifiche risalgono alla fine degli anni ’80 ma le prime applicazioni risalgono ai primi anni del nuovo secolo in USA ed in Germania. Il fotovoltaico organico è già a pochi passi dall’applicazione commerciale grazie alla collaborazione con OMET, una azienda lecchese leader nella progettazione e produzione di impianti e linee ad elevata tecnologia per la stampa.

Il salto applicativo è avvenuto nel momento in cui il controllo dei metodi di sintesi, assemblaggio e misura di atomi e molecole è arrivato alla scala del nanometro (miliardesimo di metro).  La nanotecnologia è infatti la capacità cioè di lavorare con l’infinitamente piccolo, utilizzando i mattoni fondamentali della realtà: gli atomi. Si è potuto così realizzare un semiconduttore (un materiale in grado di far passare elettricità ed informazioni) che imita il funzionamento dei fotorecettori naturali presenti nella retina (le strutture che permettono di percepire la luce) sostituendo il silicio con un materiale organico con caratteristiche più “naturali” quali sofficità, flessibilità, leggerezza e biocompatibilità.

Il risultato è un pannello fotovoltaico stampabile – esattamente come un giornale o un libro – flessibile e sottilissimo, in grado di produrre elettricità anche da pochi raggi di luce. Il suo utilizzo potrà ovviamente essere esterno ma anche interno, in quanto si adatta a tutte le superfici ed è in grado di sfruttare tutte le sorgenti luminose, anche quelle piccole ed artificiali. Questo potrebbe essere il primo passo per una reale produzione distribuita. Le celle realizzate con la tecnica della stampa permettono produzioni a basso costo e in larga scala.

Le applicazioni sono potenzialmente illimitate. Smartphone, tablet o smartwatch potrebbero ricaricarsi in modo continuo grazie alle celle fotovoltaiche stampate sulle loro parti plastiche; le abitazioni potrebbero integrare la sostenibilità in design più accattivanti, attraverso l’utilizzo di celle colorate inserite in facciate, vetrate o elementi di arredo; i sistemi di sorveglianza non avrebbero bisogno di cablaggi: lo stesso varrebbe per ogni tipo di sensore. In ambito medico si potrebbe pensare a indumenti in grado di monitorare senza alcun cavo alcuni parametri vitali come il ritmo cardiaco e la pressione. Nella moda si potrebbero disegnare indumenti che si illuminano, che permettono di ricaricare piccoli strumenti elettronici. Nell’industria alimentare si potrebbero avere dei packaging dinamici e modificabili in tempo reale o etichette intelligenti controllate a distanza nei supermercati.

Per ora le celle fotovoltaiche flessibili possono alimentare solo accessori elettronici, display e luci LED, ma il giorno in cui potremo beneficiare di questa nuova metodica per ottenere energia pulita a basso costo, grazie a vestiti, abitazioni ed elettronica intelligente, è più vicino di quel che si possa pensare. Una start up potrebbe portare questo prodotto nelle case e, iniziando con l’Internet of things e le innovazioni nel campo della domotica, progredire verso nuove applicazioni anche in altri campi.

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