Alfonso Maruccia

Fotovoltaico, coi virus è meglio

Un agente patogeno opportunamente ingegnerizzato aumenterebbe l'efficienza delle celle fotovoltaiche di almeno un terzo. E non costerebbe quasi nulla implementarlo nel processo produttivo standard

Roma - Una team di ricerca del MIT promette di fornire risposta a quanti sono alla ricerca di un modo fattibile ed economico per incrementare l'efficienza di produzione energetica delle celle fotovoltaiche. Merito di un virus geneticamente modificato e dei nanotubi di carbonio.

In particolare gli scienziati del MIT hanno scoperto che è possibile utilizzare il virus M13 - che in genere infetta i batteri - per controllare l'assemblamento di nanotubi sulla superficie della cella fotovoltaica da "migliorare".

L'utilizzo dei nanotubi per applicazioni fotovoltaiche è uno strumento bifronte, visto che il materiale si dispone sulle celle in una configurazione doppia - una dotata delle proprietà di un semiconduttore elettrico e l'altra di quelle di un metallo.
I due tipi di nanotubi tendono ad avere effetti contrastanti sulla trasformazione della luce solare in energia, dicono dal MIT, ma integrando nel mix grappoli di M13 si arriva all'assemblaggio di strutture organizzate con i nanotubi semiconduttori e quelli metallici ben separati tra di loro.

I risultati degli esperimenti sin qui condotti hanno portato a un incremento dell'efficienza nella produzione energetica dell'8-10,6% - quasi un terzo rispetto ai valori delle celle tradizionali. I ricercatori dicono di poter aumentare ulteriormente l'efficienza, e promettono altresì che il loro metodo di miglioramento non richiede che l'aggiunta di singolo passaggio all'attuale filiera produttiva delle celle fotovoltaiche.

Alfonso Maruccia
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114 Commenti alla Notizia Fotovoltaico, coi virus è meglio
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  • Basta chiedere a ballmer!
    ha già pronto da firmare un contrattino con licenza d'uso (Proprietà Intellettuale Microsoft)!
    Poi però non dite che è un patent troll!
    non+autenticato
  • il rendimento, la cellula fotovoltaica sara' controllata da un sistema windows 95.
    non+autenticato
  • - Scritto da: tanto di cappello
    > il rendimento, la cellula fotovoltaica sara'
    > controllata da un sistema windows 95.

    quindi giù virus a sfare, eh?... Sorride
    non+autenticato
  • già...però quanta spam manderà in giro con i vari trojan e worm? A bocca aperta
  • verissimo, le potenze interessanti non sono per abitazione, basta fare due conti per capire che neanche un condominio o un isolato intero arrivano a consumare come un impianto industriale di qualsivoglia dimensione.
    Esempio banale, il piccolo fornitore di vetri di mio padre ha un forno per la tempera dei vetri (solo la tempera, non la fornace per fare il vetro) che è alimentato da un generatore da 500KW mosso da un motore diesel da 8000 cm^3, 500 kw/3,5kw circa 150 contratti standard per abitazione.. e affianco a lui ci sono altri 10 capannoni di piccole aziende manifatturiere.

    Al momento le potenze estraibili dal sole sono un di più alla potenza necessaria al paese per sopravvivere, non per prosperare.
    non+autenticato
  • - Scritto da: Uno a caso
    > Esempio banale, il piccolo fornitore di vetri di
    > mio padre ha un forno per la tempera dei vetri
    > (solo la tempera, non la fornace per fare il
    > vetro) che è alimentato da un generatore da 500KW
    > mosso da un motore diesel da 8000 cm^3, 500
    > kw/3,5kw circa 150 contratti standard per
    > abitazione..
    e, nel migliore dei casi, 3000 mq di pannelli fotovoltaici.
    non+autenticato
  • 8 mq x KW = 360 KW circa.....
    non+autenticato
  • - Scritto da: Rover
    > 8 mq x KW = 360 KW circa.....
    ????

    nel migliore dei casi si ha la produzione di 1 KW con 6 mq di pannelli fotovoltaici. Quindi 500 KW richiedeno 3000 mq. Volendo supporre che tu voglia dire che occorrono 8 mq per produrre 1 KW allora, per produrre 500 KW, la superficie è di 4000 mq. Da dove viene fuori il conto che hai fatto? Spero che non voglia dire che con 8 mq si producono 360 KW.
    non+autenticato
  • - Scritto da: Anonimissim o
    > - Scritto da: Rover
    > > 8 mq x KW = 360 KW circa.....
    > ????
    >
    > nel migliore dei casi si ha la produzione di 1 KW
    > con 6 mq di pannelli fotovoltaici. Quindi 500 KW
    > richiedeno 3000 mq. Volendo supporre che tu
    > voglia dire che occorrono 8 mq per produrre 1 KW
    > allora, per produrre 500 KW, la superficie è di
    > 4000 mq. Da dove viene fuori il conto che hai
    > fatto? Spero che non voglia dire che con 8 mq si
    > producono 360 KW.

    Mi sembra che non vi siete intesi: in sostanza, SE ho compreso, ti dava ragione, ha solo "tradotto" il tuo dato di 3000 mq:
    3000mq : 8mq = 375 KW (arrotondato 360)
    non+autenticato
  • Esatto.
    Con 3000 mq secondo me non si arriva a 400 Kw.
    E comunque dipende dalla tecnologia scelta.
    Possono occorrere anche più di 15 mq/kw. Ovviamente ci sono alcuni vantaggi legati alla minore necessità di una irradiazione più precisa. E poi dipende anche dai costi e dallo spazio disponbile.
    non+autenticato
  • > Al momento le potenze estraibili dal sole sono un
    > di più alla potenza necessaria al paese per
    > sopravvivere, non per
    > prosperare.

    chiaro, ma l'obbietivo di oggi è arrivare a spravvivere altro che prosperare. Servono politiche energetiche sostenibili dal punto di vista economico in primis e ambientale poi. Ambientale poi: il problema è la pecunia. L'economia è basata su risorse di altri paesi dal prezzo necessariamento in aumento. Occorre ridimensionare la dipendenza dai combustibili PRIMA di arrivare alla crisi.
    non+autenticato
  • Fai i conti fatti meglio.
    Con 500 Kw ci alimenti 400 case standard
    non+autenticato
  • - Scritto da: Uno a caso
    > verissimo, le potenze interessanti non sono per
    > abitazione, basta fare due conti per capire che
    > neanche un condominio o un isolato intero
    > arrivano a consumare come un impianto industriale
    > di qualsivoglia dimensione.
    >
    > Esempio banale, il piccolo fornitore di vetri di
    > mio padre ha un forno per la tempera dei vetri
    > (solo la tempera, non la fornace per fare il
    > vetro) che è alimentato da un generatore da 500KW
    > mosso da un motore diesel da 8000 cm^3, 500
    > kw/3,5kw circa 150 contratti standard per
    > abitazione.. e affianco a lui ci sono altri 10
    > capannoni di piccole aziende
    > manifatturiere.
    Quando il petrolio sarà sui 200$ al barile, come li temprerà i vetri a scoregge?A bocca aperta
    non+autenticato
  • Tutto l'esempio mio era solo per meglio far capire che il fotovoltaico non è la soluzione al problema energetico, e non lo sarà mai imho. Il rendimento energetico del pannello tra produzione uso e smaltimento e praticamente risibile, anzi a vederla in maniera cattiva è quasi un inutile spreco di materie prime rare come le terre rare necessarie al drogaggio del silicio.
    Il fotovoltaico, insieme con il micro eolico e il micro idroelettrico può andare a soddisfare il fabbisogno di zone a bassa densità di popolazione, ma nei grandi agglomerati urbani non c'è lo spazio necessario per l'installazione, ne le potenze richieste. Purtroppo per i prossimi 50 anni saremo legati alle fonti combustili correnti (fossili+fissili) anche se stanno terminando entrambe. La soluzione al problema io non ce la ho, in realtà penso che non esista, e il collasso energetico sia sicuro in futuro. Mi limito a constatare tutta la fuffa che si dice sulle fonti rinnovabili e la loro investitura a Eroe per la salvezza della terra.
    non+autenticato
  • - Scritto da: Uno a caso
    > Tutto l'esempio mio era solo per meglio far
    > capire che il fotovoltaico non è la soluzione al
    > problema energetico, e non lo sarà mai imho.
    > -
    > Mi limito a
    > constatare tutta la fuffa che si dice sulle fonti
    > rinnovabili e la loro investitura a Eroe per la
    > salvezza della
    > terra.


    A me pare che commisuri il futuro alla scarsezza attuale delle tue conoscenze.

    Già oggi se 1000 installazioni diffuse producessero un'eccedenza di 1 kWh ognuna ogni giorno, attraverso l'attuale rete distributiva a ritroso quest'energia potrebbe essere stoccata in bacini idroelettrici in elevata percentuale (70% circa) e quindi riutilizzata in qualsiasi momento per impieghi massivi quali quelli del tuo vetraio.
    Già oggi se si producesse idrogeno con metodi poco dispersivi (pirolisi, reazioni chimiche cicloO ZnO-Zn) l'energia di molti utilizzatori massivi potrebbe essere prodotta da motori termici progettati per l'Idrogeno (rapporto di compressione 1:3) localizzati e senza quindi ulteriori dispersioni da trasporto. Oppure si potrebbero ipotizzare centrali dedicate a fuelcell che funzionano e sono economiche solo se di grandi dimensioni e potenze.

    Quindi immaginati cosa potrebbe diventare altrettanto reale se solo si spendesse in ricerca una parte di quello che si regala quotidianamente a petrolieri, gasieri, carbonieri, trasportatori tassatori e ladri variamente inframmezzati.
  • Alfonso Maruccia ha scritto
    > I risultati degli esperimenti sin qui condotti hanno portato
    > a un incremento dell'efficienza nella produzione energetica
    > dell'8-10,6% - quasi un terzo rispetto ai valori delle celle
    > tradizionali.

    C'è un errore di traduzione: l'articolo originale dice che l'efficienza è passata dall'8% (senza virus) al 10,6% (con virus), che è un aumento di un terzo circa (8 + 1/3 * 8 = 32/3 = 10.6666...).
  • - Scritto da: came88
    > Alfonso Maruccia ha scritto
    > > I risultati degli esperimenti sin qui condotti
    > hanno
    > portato
    > > a un incremento dell'efficienza nella
    > produzione
    > energetica
    > > dell'8-10,6% - quasi un terzo rispetto ai
    > valori delle
    > celle
    > > tradizionali.
    >
    > C'è un errore di traduzione: l'articolo originale
    > dice che l'efficienza è passata dall'8% (senza
    > virus) al 10,6% (con virus), che è un aumento di
    > un terzo circa (8 + 1/3 * 8 = 32/3 =
    > 10.6666...).
    E con windows?
    non+autenticato
  • problemi. Il grande problema del fotovoltaico è l'estrema variabilità della fonte che è suscettibile di enormi sbalzi di potenza durante la giornata a seconda dell'irraggiamento solare e la sua intermittenza dovuta all'alternarsi di giorno e notte. C'è poi la stagionalità che porta i pannelli a produrre di più a ridosso del solstizio d'estate e meno nei pressi del solstizio d'inverno per ragioni dovute alla durata delle ore diurne e alle diverse condizioni meteorologiche in quei mesi. L'unico vantaggio del fotovoltaico è che produce di giorno, ovvero quando la richiesta di potenza elettrica è maggiore. Ma resta l'ovvia conclusione che nemmeno la famiglia che installa un pannello fotovoltaico sul proprio tetto riesce ad autoconsumare l'intera produzione. Dipende in media dalla produzione del pannello per il 25-30% e per il resto dalla rete (con il famigerato scambio sul posto).

    La più grande balla degli ultimi tempi è quella che si dice in giro, per cui installando su tot tetti italiani pannelli per x potenza, si può comodamente soddisfare il fabbisogno nazionale.
    non+autenticato
  • - Scritto da: petrestov

    >
    > La più grande balla degli ultimi tempi è quella
    > che si dice in giro, per cui installando su tot
    > tetti italiani pannelli per x potenza, si può
    > comodamente soddisfare il fabbisogno
    > nazionale.

    Cosa ne pensi invece del fatto che la tecnologia degli accumulatori di piccola/media capacità che vanno per la maggiore (LiIon) è ferma agli anni 90, mentre per quanto riguarda la tecnologia degli accumulatori ad alta capacità (piombo) siamo fermi al 1859 ?

    Forse qualcuno ha interesse nel non fare accumulare questa energia prodotta in sovrappiù di giorno ?
    non+autenticato
  • Uffa, si vede lontano kilometri che non ha mai visto un generatore da 1Gw e neppure una caldaia di centrale termoelettrica. Se avessi idea di QUANTA energia elettrica serve, CONTINUAMENTE, per far funzionare un paese moderno, e se sapessi fare due conti, ti renderesti conto che le soluzioni "alternative" sono solo fuffa. E, per finire: l'energia che consumiamo come elettricità è la parte più piccola. Il grosso sono i carburanti e il gas.
    non+autenticato
  • > E, per
    > finire: l'energia che consumiamo come elettricità
    > è la parte più piccola. Il grosso sono i
    > carburanti e il
    > gas.

    Che guarda caso servono pure per produrre energia elettrica...
  • Perchè tu l'hai vista?
    non+autenticato
  • UFFA, non dare queste risposteCon la lingua fuori Troll
  • - Scritto da: NS256
    > - Scritto da: petrestov

    > Cosa ne pensi invece del fatto che la tecnologia
    > degli accumulatori di piccola/media capacità che
    > vanno per la maggiore (LiIon) è ferma agli anni
    > 90, mentre per quanto riguarda la tecnologia
    > degli accumulatori ad alta capacità (piombo)
    > siamo fermi al 1859 ?

    Magari il piombo ha esaurito le sue possibilità di sviluppo,
    succede anche nelle architetture dei processori che ad un certo punto si raggiungono limiti fisici per cui bisogna cambiare materiale, o processo ecc. ecc.
    Del resto, a proprosito di fuffa, citando gli accumulatori mi fai ricordare che già da 3-4 anni dovevamo avere celle a combustile che alimentavano i notebook. Vabbè, sempre il complotto Sorride
    non+autenticato
  • - Scritto da: Osvy
    > - Scritto da: NS256
    > > - Scritto da: petrestov
    >
    > > Cosa ne pensi invece del fatto che la tecnologia
    > > degli accumulatori di piccola/media capacità che
    > > vanno per la maggiore (LiIon) è ferma agli anni
    > > 90, mentre per quanto riguarda la tecnologia
    > > degli accumulatori ad alta capacità (piombo)
    > > siamo fermi al 1859 ?
    >
    > Magari il piombo ha esaurito le sue possibilità
    > di
    > sviluppo,

    Questi signori la pensano diversamente:
    http://www.fireflyenergy.com/

    ;)
    non+autenticato
  • - Scritto da: pippO
    > > Magari il piombo ha esaurito le sue possibilità
    > > di sviluppo,
    >
    > Questi signori la pensano diversamente:
    > http://www.fireflyenergy.com/ >Occhiolino

    Il mondo è pieno di gente che butta via i soldi (di solito non i suoi...). Nel merito non ho potuto capire, niente inglese Triste
    non+autenticato
  • - Scritto da: Osvy
    > - Scritto da: pippO
    > > > Magari il piombo ha esaurito le sue
    > possibilità
    > > > di sviluppo,
    > >
    > > Questi signori la pensano diversamente:
    > > http://www.fireflyenergy.com/ >Occhiolino
    >
    > Il mondo è pieno di gente che butta via i soldi
    > (di solito non i suoi...). Nel merito non ho
    > potuto capire, niente inglese
    > Triste
    in sintesi: una spugna di piombo per migliorare parecchio la capacità della batteria "classica" da autotrazione...
    non+autenticato
  • - Scritto da: NS256

    > Cosa ne pensi invece del fatto che la tecnologia
    > degli accumulatori di piccola/media capacità che
    > vanno per la maggiore (LiIon) è ferma agli anni
    > 90, mentre per quanto riguarda la tecnologia
    > degli accumulatori ad alta capacità (piombo)
    > siamo fermi al 1859
    > ?

    In genere le reti elettriche si sono sviluppate attorno all'idea del just in time, ovvero che la potenza richiesta adesso dalle varie utenze viene prodotta adesso, senza o con poche fasi di accumulo. Va inoltre detto che l'accumulo di energia elettrica avviene in diversi modi, più o meno costosi. Quello finora ritenuto più conveniente è l'accumulo per pompaggio. Funziona in questa maniera: due bacini idrici posti uno a monte e uno a valle funzionano a ciclo. Quando c'è richiesta di elettricità il bacino a monte scarica l'acqua (producendo elettricità) e il bacino a valle accumula la stessa acqua. Avviene poi il ciclo opposto con pompe idrovore capaci di trasportare l'acqua contenuta nel bacino a valle in quello posto a monte. Le pompe consumano energia, con un rapporto tra energia consumata e energia accumulata di circa 130:100, il che all'apparenza sembra non essere conveniente. Ma lo è per quelle centrali, ad esempio quelle che in un profilo di carico si occupano di produrre il carico di base (detta anche l'energia di banda) e che non possono mai fermarsi, né regolare la propria produzione. Così, principalmente di notte, quando si può raggiungere un off-peak della domanda, l'eccesso di potenza presente in una rete viene convogliato verso le dighe. In genere l'energia di notte costa poco e l'accumulo viene consumato di giorno quando invece il kwh viene pagato molto di più (il principio economico è alla base della introduzione in Italia della tariffa bioraria). Usare l'idroelettrico garantisce anche una certa sicurezza nella rete. Poche centrali sono capaci di attivarsi in un lasso di tempo brevissimo (nell'arco di pochi minuti) in modo da colmare un eccesso di domanda sulla offerta (che alla lunga porterebbe al black out programmato di intere zone, com'è successo in Italia nel 2003). L'idroelettrico è ad esempio strategico anche come back-up del sistema energetico nei casi di picchi negativi consistenti delle rinnovabili (eolico e fotovoltaico). Resta comunque una risorsa limitata. I progetti per la realizzazione di nuovi bacini incontrano l'opposizione più o meno giustificata dei locali (leggi nimby). Quindi in Europa da molto tempo non si realizzano altri invasi. In più col tempo, è verosimile credere che gli invasi più vecchi verranno dismessi perché il calcestruzzo usato per realizzare lo sbarramento artificiale perde negli anni le sue proprietà e all'incirca dopo un secolo la diga diventa pericolosa (anche qui si parla di decommissioning).

    > Forse qualcuno ha interesse nel non fare
    > accumulare questa energia prodotta in sovrappiù
    > di giorno ?

    In genere c'è un rinnovato interesse per l'accumulo di elettricità da parte soprattutto delle case automobilistiche che vogliono affrontare l'attuale crisi dei prezzi del petrolio adottando soluzioni come l'ibrido HEV (elettrico generato dalle frenate e decelerazioni + un motore a combustione interna) stile Prius anche in chiave plug-in PHEV (con presa per l'accumulo di corrente dalla rete) o in chiave EV (electric vehicle).

    Sul fronte del grande accumulo di energia elettrica si perseguono molte vie (con alterne speranze). Prima si pensava ad utilizzare con l'elettrolisi l'accumulo di energia elettrica in un vettore energetico qual'è l'idrogeno, che a detta di alcuni aveva la duplice finalità di essere un ideale combustibile per i motori a trazione e accumulatore (vettore energetico) per le rinnovabili intermittenti (eolico e fotovoltaico). C'è anche la strada della fotosintesi artificiale che copia quella naturale delle piante per scindere le molecole dell'acqua in idrogeno (vettore) e ossigeno (byproduct). Adesso invece si punta ad usare il sole non nella chiave fotovoltaica (fotoni-energia elettrica) ma in chiave termica (raggi del sole - produzione di calore - energia elettrica). Il passaggio intermedio permette con estrema facilità ed economicità di stoccare l'energia accumulata. In Italia c'è un progetto avanzato, realizzato a Priolo in provincia di Siracusa, che usa i sali fusi come fluido termovettore capace di raggiungere la temperatura di 550 gradi. In linea teorica questo sistema posiziona il solare nella fascia finora ritenuta intoccabile della produzione del carico di base, in genere occupato dal termoelettrico (che brucia carbone) e dal nucleare e marginalmente dall'idroelettrico e dal geotermico.
    non+autenticato
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