In Svezia un team di ricercatori della Chalmers University of Technology di Göteborg ha sviluppato un fluido speciale, chiamato “combustibile termico solare”, che può immagazzinare l’energia proveniente dal sole per quasi 20 anni.
“Un combustibile termico solare è come una batteria ricaricabile, ma invece dell’elettricità possiamo immagazzinare la luce del sole, la quale genera calore che viene trattenuto e rilasciato quando è necessario” spiega Jeffrey Grossman, un ingegnere del Massachussets Institute of Technology specializzato nello sviluppo di questi materiali.
A differenza del petrolio, del carbone e dei gas naturali, il fluido solare è ecologico e a basso impatto ambientale: produce infatti energia senza rilasciare CO2 e altri gas serra nell’atmosfera, caratteristica ormai fondamentale al giorno d’oggi. Il riscaldamento globale causato dall’anidride carbonica è ormai fuori controllo: si prevede un aumento di 2 gradi Celsius della temperatura terrestre, con conseguenze catastrofiche come alluvioni, desertificazione di numerose aree, scioglimento dei ghiacciai e aumento del livello del mare. Migliaia di studenti oggi protestano e scioperano per chiedere ai governi e alle industrie di ridurre le emissioni di gas serra entro il 2050, fino ad arrivare a emissioni antropiche di CO2 pari a zero entro la fine del XXI secolo.
Il fluido solare potrebbe essere una soluzione efficace di fronte alla richiesta sempre più impellente di energie rinnovabili ed ecologiche.
L’espressione “combustibile solare” è in realtà impropria: tutti i combustibili fossili sono di origine solare. L’energia solare dà infatti avvio alla fotosintesi attraverso la reazione tra anidride carbonica e acqua e, dopo milioni di anni, la decomposizione delle sostanze vegetali prodotte genera gli idrocarburi, i più diffusi carburanti della nostra società. Il lato negativo di questo processo è che il tempo che la natura impiega a produrre idrocarburi è decisamente troppo lungo, mentre la necessità di energia della nostra società è sempre maggiore. Il risultato è che l’attuale tasso di consumo di combustibili fossili, che oggi provvedono a più dell’85% del fabbisogno energetico mondiale, è molto più alto rispetto alla quantità che la natura da sola riesce a produrre: questo non è più sostenibile per il pianeta.
Come funzionano i fluidi solari? La molecola norbornadiene di cui è composto il fluido è formata da carbonio, idrogeno e azoto e quando questa viene colpita dalla luce del sole i suoi atomi si riorganizzano dando vita a un isomero chiamato quadriciclano, fortemente energizzato. L’energia solare viene trattenuta tra i forti legami chimici della nuova molecola e rimane all’interno anche quando l’isomero si raffredda. Quando diventa necessario avere energia a disposizione, il fluido viene fatto passare attraverso un catalizzatore a base di cobalto. I catalizzatori sono sostanze che, aggiunte in piccole quantità ad una reazione chimica, aumentano la velocità di reazione senza venir consumati durante la reazione stessa e quindi rimangono inalterati. Il quadriciclano torna così alla sua struttura originale e rilascia l’energia precedentemente immagazzinata sotto forma di calore: può arrivare fino a 63 gradi Celsius, temperatura più che sufficiente per il riscaldamento domestico e per alimentare molti elettrodomestici di casa come la lavastoviglie. Una volta usato, il fluido può ritornare sul tetto per entrare di nuovo a contatto con il sole e si ripeterà l’intero processo. Si stima che questo combustibile potrà essere riutilizzato almeno 125 volte senza danneggiare in alcun modo la molecola. L’energia in questo isomero può essere immagazzinata per più di 18 anni, creando così batterie super efficienti e utilizzabili al momento del bisogno.
Secondo i ricercatori quanto ottenuto è solo il primo passo: dai loro calcoli si potrebbe ottenere un fluido con una temperatura di 110 gradi Celsius e più. La commercializzazione richiederà ancora alcuni anni; tuttavia si stima che il sistema potrà essere messo sul mercato prima del 2030.
Magari tra qualche anno nella lista della spesa dei cittadini di tutto il mondo, in mezzo a uova, farina e olio di girasole, ci sarà scritto “Sole in bottiglia. Da consumarsi entro 20 anni dall’apertura.”
Elisa Buglione-Ceresa