L’industria solare statunitense nel 2023 attirerà investimenti privati per decine di miliardi di dollari, quando questo tipo di denaro inizia a inondare un settore, si sa che l’innovazione non è lontana.
E cosa sembra più innovativo della “vernice solare”? È una vernice che può generare elettricità, ma che funziona come una normale vernice? È possibile trasformare non solo un tetto, ma un intero edificio in una superficie che genera energia solare?
Finora la linfa vitale dell’industria solare è stata rappresentata dai tradizionali pannelli solari fotovoltaici. I pannelli solari sono una tecnologia ben collaudata che consente ai proprietari di casa di risparmiare molti soldi. Tuttavia, il fastidio e le spese per l’installazione dei pannelli sul tetto, spesso frenano le persone a passare all’energia solare. Ora immaginiamo un mondo in cui semplicemente, con un tipo di vernice in grado di generare elettricità, potremmo dipingere i nostri tetti e le nostre pareti: anche se siamo ancora lontani dall’implementazione di questa tecnologia, pensarlo è comunque emozionante. Ciò che è più importante sapere è che non si tratta di un unico prodotto, attualmente esistono tre diverse tecnologie che vengono definite “vernice solare”.
I tre tipi di vernice solare
L’idea di utilizzare una sostanza simile alla vernice per generare elettricità è stata discussa nella comunità scientifica per molti anni, solo di recente sono emerse le potenzialità di applicazione nel mondo reale.
Esistono tre diverse innovazioni classificate come vernici solari, di seguito sono state analizzate su che cosa sono e cosa potrebbero significare per il futuro dell’energia solare.
1. Vernice solare all’idrogeno
Il team di ricercatori del Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) ha sviluppato una vernice solare che genera energia dal vapore acqueo, in parole povere, la vernice funziona assorbendo l’umidità dall’aria, e utilizzando l’energia solare, può rompere le molecole d’acqua in idrogeno e ossigeno. L’idrogeno successivamente può essere utilizzato per produrre energia pulita (vedi video).
Ecco come effettivamente funziona la vernice: contiene una sostanza di nuova concezione, il solfuro di molibdeno sintetico. Assorbendo l’umidità dall’aria, funziona in modo simile al gel di silice, che senza dubbio abbiamo visto confezionato con prodotti di consumo per mantenerli asciutti, questa vernice solare contiene anche ossido di titanio, una sostanza già presente nella vernice convenzionale. L’ossido di titanio aiuta la vernice a utilizzare l’energia solare per abbattere l’umidità assorbita in particelle di idrogeno e ossigeno. L’idrogeno può quindi essere utilizzato per produrre energia pulita.
Torben Daeneke, ricercatore capo del Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT), ha dichiarato:
«Il nostro nuovo sviluppo presenta una vasta gamma di vantaggi, non c’è bisogno di acqua pulita o filtrata per alimentare il sistema, qualsiasi luogo in cui sia presente vapore acqueo nell’aria, anche le zone più remote e lontane dall’acqua, può produrre carburante».
Ciò che rende questa tecnologia particolarmente speciale è che emette idrogeno, una fonte pulita di carburante e di accumulo di energia, quando sarà pronta per l’utilizzo commerciale, questa vernice solare potrebbe essere solo un modo ecologico ed economico per raccogliere l’idrogeno per produrre energia.
2. Celle solari a punti quantici, ovvero vernice fotovoltaica
I punti quantici, noti anche come vernici fotovoltaiche, sono stati sviluppati dall’Università di Toronto, si tratta di semiconduttori su scala nanometrica in grado di catturare la luce e trasformarla in corrente elettrica.
Il “fotovoltaico a punti quantici colloidali” – per usare il termine tecnico completo – non solo è più economico da produrre, ma è anche significativamente più efficiente delle celle solari tradizionali.
Susanna Thon autrice della ricerca ha affermato:
«I punti quantici colloidali presentano due vantaggi, in primo luogo, sono molto più economici, quindi riducono il costo di generazione dell’elettricità misurato in costo per watt di potenza, ma il vantaggio principale è che, cambiando semplicemente la dimensione del punto quantico, è possibile modificarne lo spettro di assorbimento della luce».
Lo studio ha evidenziato che questi punti quantici colloidali potrebbero essere fino all’11% più efficienti dei pannelli solari tradizionali. In teoria, in futuro, potremmo dipingere questi punti quantici sui nostri tetti e su altre superfici per trasformare la luce solare in elettricità.
3. Vernice solare perovskite
Conosciute in alternativa come celle solari a spruzzo, ciò che rende possibile questo tipo di vernice solare sono le perovskiti. I materiali di perovskite – chiamati così in onore del mineralogista russo Lev Perovski -, derivano da un minerale di ossido di calcio e titanio.
La struttura della perovskite è stata scoperta per la prima volta nel 1839, ma solo 10 anni fa un gruppo di ricerca giapponese ha presentato la prima applicazione della perovskite per la produzione di celle solari. Ciò che rende le celle solari di perovskite particolarmente interessanti, è che possono assumere una forma liquida, rendendole così il candidato ideale per le vernici solari. I ricercatori hanno sviluppato un metodo per spruzzare le celle di perovskite liquide sulle superfici, note come celle solari spray.
La prima cella solare spray è stata sviluppata nel 2014 presso l’Università di Sheffield, una miscela a base di perovskite è stata spruzzata su una superficie per formare uno strato che sfrutta il sole.
Il futuro della vernice solare
Ecco tre modi in cui la vernice solare potrebbe essere utilizzata in futuro:
– Aggiungere la vernice solare agli impianti solari esistenti. La vernice solare potrebbe essere un ottimo metodo per migliorare gli impianti solari esistenti. Chi ha installato pannelli solari potrebbe creare una fonte di energia aggiuntiva dipingendo i tetti e le pareti con la vernice solare.
– Veicoli verniciati con vernice solare. La vernice solare con alcune modifiche, potrebbe essere un ottimo sistema per aggiungere capacità di generazione solare ai veicoli.
– Impianto solare autonomo per la generazione di energia. La vernice solare di alta qualità con livelli di efficienza più elevati e costi di produzione più bassa, in futuro per case e aziende, potrebbe diventare una fonte primaria di generazione di energia.
Parola d’ordine sulla vernice solare
Le tecnologie di verniciatura solare qui discusse hanno il potere di rivoluzionare completamente il settore delle energie rinnovabili. La vernice solare di qualsiasi tipo potrebbe rendere i sistemi di energia solare onnipresenti in tutto il mondo. Ogni tetto ha il potenziale per essere verniciato a energia solare, purtroppo questa realtà è nel futuro: siamo ancora lontani dalle applicazioni commerciali della tecnologia della vernice solare. Fino allora, per risparmiare sulle bollette dell’elettricità e generare energia pulita, i pannelli solari sul tetto sono senza dubbio la soluzione migliore.