Un interesante articolo del New York Times illustra come le energie alternative stiano iniziando a suscitare crescente interesse negli Stati Uniti, in particolare l’energia solare sta crescendo in California, con investimenti di miliardi di dollari e montagne di entusiasmo.

Negli ultimi mesi sono state create migliaia di posti di lavoro nella produzione di celle solari fotovoltaiche e installazione di pannelli sui tetti di abitazioni e uffici. Una cascata di investimenti sta anche cercando di rendere l’energia solare più efficiente e meno costosa del gas naturale e del carbone.

Imprenditori, accademici e politici dicono che l’industria dell’energia solare di oggi è differente da quella che negli anni 70 ha portato derisione per aver voluto credere in un futuro mosso da energie alternative.

Vengono prese ad esempio società come SolarCity, un installatore di celle solari basato a Foster City. Dalla sua fondazione nel 2006 la società è cresciuta fino a 215 dipendenti e 29 milioni di dollari in vendite annue. Lyndon Rive, presidente della società dice “Non è facile trovare installatori, siamo in una fase in cui se continuiamo a crescere con questa velocità, non saremo in grado di sostenere la crescita.”

Ricercatori tedeschi hanno annunciato una scoperta che potrebbe salvare i produttori di celle per pannelli solari fotovoltaici e di monitor e tv LCD dall’orlo del disastro.

Sembrava fosse veramente giuntà l’ultima ora per l’industria delle celle solari fotovoltaiche su cui il mondo fa affidamento per svincolarsi dai carburanti fossili, la disponibilità di indio metallico si sta assottigliando, gli esperti stimano che sia sufficiente per soli altri 10 anni. Ma fortunatamente arriva una scoperta da ricercatori dell’Istituto tedesco Max Planck per la Ricerca sui Polimeri che promette di salvare l’industria dell’energia solare.

Le celle solari hanno sempre avuto bisogno di indio metallico per la sua trasparenza, essenziale per l’emissione o assorbimento di luce in elettronica. Gli ingegneri ritengono l’indio importante anche negli LCD e in altre apparecchiature elettriche trasparenti. In ogni caso l’indio è un metallo abbastanza raro sulla terra e le riserve esistenti si stanno rapidamente esaurendo. I ricercatori hanno tentato di trovare o produrre un simile materiale conduttore trasparente ma senza successo.Ora il team di ricerca tedesco afferma di aver trovato la soluzione in uno degli elementi più abbondanti sulla terra. Il nuovo approccio messo a punto al Plank Institute utilizza il grafene in singoli strati bidimensionali di atomi di carbonio estratti dalla grafite, vengono applicati 10 strati per creare un elettrodo. Ogni strato ha lo spessore di 5 nm.

Il materiale ha una conduttività confrontabile o addirittura superiore all’indio e ha una trasparenza leggermente inferiore al raro metallo. L’elettrodo realizzato attualmente è 80% trasparente alla luce solare e 100% trasparente agli infrarossi.

Il team ha costruito il prototipo con un processo che dovrà essere radicalmente cambiato e raffinato, piccoli frammenti di grafite sono stati applicati a formare degli strati dello spessore compreso tra 10 nm e 100 nm, applicando calore si è ottenuto l’allontanamento dell’ossigeno ottenendo un materiale tipo grafene.

Dando per scontato un miglior processo produttivo, la produzione di massa di celle solari fotovoltaiche potrebbero essere prodotte economicamente e con una migliore efficienza. Il nuovo materiale presenta un assorbimento superiore delle radiazioni IR consentendo alla nuova tipologia di celle una produzione superiore rispetto alle celle tradizionali basate sull’iridio catturando una parte più ampia dello spettro elettromagnetico. Il team di ricerca crede fermamente nella possibilità di raggiungere trasparenze del 90% o superiori.

La sfida più grande è la formazione del grafene che è difficile e spesso lascia delle ripiegature costituite da atomi di carbonio estranei alla struttura. Queste piegature creano una distorsione della luce diminuendo la trasparenza. Un foglio di grafene perfetto avrebbe una trasparenza vicina al 100% attraverso tutto lo spettro elettromagnetico, luce visibile inclusa. La nota positiva è costituita dal fatto che il materiale è eccezionalmente resistente a calore e acidità.

La scoperta è chiaramente giovane e fa prevedere una possibilità produttiva in non meno di 5 o 10 anni, ma promette di fornire una soluzione senza precedenti per la produzione di energia pulita e display elettronici. Con la diminuzione della disponibilità di iridio probabilmente arriveranno pressioni per velocizzare la ricerca per la produzione di massa di questo nuovo materiale.

Per chi vuole approfondire è disponibile questo articolo in inglese.