Fotovoltaico al diamante La via «preziosa» del solare

Il cristallo emette elettroni se scaldato a 850 gradi con sistemi ottici di concentrazione della luce del Sole

Se i diamanti "sono i migliori amici delle ragazze" potrebbero diventare anche validi alleati dell’ambiente. Come? Aiutando a trasformare in energia i raggi solari. In questo fotovoltaico «prezioso» in realtà, i diamanti utilizzati sono sintetici, "costruiti" a partire da idrogeno e metano. Secondo Daniele Maria Trucchi, a capo del laboratorio Diamond and carbon compounds, "questo semiconduttore può essere competitivo anche in termini economici rispetto a silicio e gallio, i più utilizzati in elettronica".

Perchè il Diamante-Trucchi spiega: "Il diamante ha una grande capacità di emettere elettroni se scaldato a più di 650 gradi centigradi. Questa temperatura si ottiene grazie a sistemi ottici capaci di concentrare la radiazione solare in punti molto focalizzati. È un po’ il risultato che si ottiene facendo passare la luce solare attraverso una lente".Come funziona- Il prototipo è stato sviluppato in tre anni dal Consiglio dall’Istituto di metodologie inorganiche e dei plasmi del Cnr all’interno del progetto europeo E²phest²us. La luce viene captata da un assorbitore in materiale ceramico ingegnerizzato sviluppato dall’Istec Cnr di Faenza. Quindi, si trasferisce il calore al diamante artificiale che arriva a 850 gradi centigradi ed emette elettroni raccolti da un collettore metallico. Si instaura, così, una corrente elettrica stazionaria. Inoltre, c’è un liquido di raffreddamento a 95 gradi (è stata utilizzata acqua), questo può essere utilizzato come vettore termico, per esempio a livello domestico, nel riscaldamento.

Vantaggi– Tra i vantaggi di questo sistema, rispetto ai comuni pannelli, c’è proprio la presenza di questo sottoprodotto termico. Calore che può essere utilizzato immediatamente per i sistemi di condizionamento delle case. Inoltre, magari il fotovoltaico che usa il diamante sintetico non sarà per sempre, ma ha un grande tempo di vita operativo. È stato sottoposto, infatti, a processi di invecchiamento ed è risultato stabile per cinquant’anni.

Punti critici - Trucchi ammette che c’è ancora molto da fare: «Il sistema ha la capacità di convertire i raggi solari con un’efficienza del 6%, mentre gli attuali prodotti in commercio arrivano al 15%. Migliorando le proprietà di ingegnerizzazione, in tre anni potremo arrivare a un prodotto competitivo con la stessa efficienza di conversione». Ma le prospettive che guardano oltre sono ancora più ottimistiche: «Il 35% di efficienza di conversione è il livello teorico massimo raggiungibile con questa tecnologia. Ed è lì che noi guardiamo».