Pannelli solari biologici: il primo impianto radio al mondo alimentato a muschio

Pubblicato su Architetturaecosostenibile (leggi articolo originale)

Da qualche tempo i ricercatori dell’Università di Cambridge sono impegnati nella messa a punto di una nuova tipologia di celle solari biologiche per pannelli fotovoltaici. Il progetto “Moss Power” cerca di integrare le proteine responsabili della fotosintesi dei vegetali con la tecnologia dei pannelli fotovoltaici per la produzione di energia elettrica invece che di biomassa. Il risultato, unico al mondo, è una radio alimentata da muschi che formano un impianto solare biologico.

Nel 2011 viene concepito il primo modello concettuale che mostra il potenziale della BPV (bio-photo-voltaici), il “MOSS table”, un tavolo che genera energia e alimenta una lampada posizionata sopra di esso. Successive ricerche hanno condotto alla progettazione della MOSS FM, il primo impianto radio alimentato dalle piante. Il progetto è notevole perché è la prima volta che la tecnologia emergente è utilizzata per alimentare un oggetto che richieda più potenza di un display LCD.

Il meccanismo, i materiali e le specie vegetali

Il progetto consiste in dieci contenitori di muschio ordinatamente disposti che formano un impianto solare biologico che cattura gli elettroni generati durante la fotosintesi e li converte in elettricità, anche quando non c’è luce. Le celle solari biologiche usate nella MOSS FM sono formate da un composto di materiali che assorbono acqua, materiali conduttori e un composto biologico sul quale cresce il muschio.

I vasi che alimentano la radio sono connessi ad anodi (poli positivi) che accumulano gli elettroni generati dalla fotosintesi e catodi (poli negativi) dove gli elettroni vengono utilizzati. Un circuito esterno collega gli anodi ai catodi.

Teoricamente potrebbe essere usata ogni pianta fotosintetizzante per catturarne e sfruttarne la potenza elettrica, ma il team ha prototipato la radio scegliendo il muschio perché il suo processo fotosintetico è particolarmente efficiente nel generare elettricità.

Il team di progettazione

La radio è stata concepita e costruita da Fabienne Felder, la creativa e designer originaria della Svizzera, in collaborazione con il biochimico Paolo Bombelli e il biologo vegetale Ross Dennis dell’Università di Cambridge. Il Dottor Bombelli ha lavorato alle celle solari biologiche per anni. Questi studi ora sono conservati presso l’Università di Cambridge, dove il Dottor Bombelli sta lavorando come ricercatore senior nel gruppo del professor Chris Howe. A lui e ai progettisti Alex Driver e Carlo Peralta dobbiamo il “MOSS table” già citato.

Aspettative per il futuro

Se il 25% dei londinesi caricasse il proprio cellulare, tutti i giorni per due ore, con il muschio, si potrebbe risparmiare una quantità tale di elettricità da poter alimentare una piccola città, circa 42.5 milioni di KWH secondo la ricerca. A questo risultato si aggiungerebbero il ritorno economico e la riduzione di 39.632 tonnellate di CO2 all’anno. L’innovativa tecnologia è ancora tutta da perfezionare e investendo sulla ricerca i risultati sarebbero ancora maggiori.

I pannelli solari biologici possono essere paragonati ai primi campioni di pannelli fotovoltaici tradizionali. Anche i pannelli solari biologici dovranno passare attraverso le varie fasi di sviluppo: determinazione di materiali conduttori ottimali, le piante giuste e sistemi di irrigazione e manutenzione che garantiscano il flusso costante dell’elettricità.

Individuare le piante giuste dovrà essere uno studio a sé. I muschi sono estremamente resistenti all’essicazione, ma non gradiscono la luce diretta del sole. Una vegetazione variegata potrebbe essere la soluzione. Le risaie potrebbero fornire un buon ambiente per i pannelli solari biologici per via della quantità di acqua usata per nella loro coltivazione.

Si suppone che in cinque anni la tecnologia possa diventare applicabile in una forma commercialmente valida.

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