Sfruttare le nanotecnologie per mettere a punto dei sistemi capaci di assorbire, convertire e stoccare l’energia solare in modo sostenibile e con bassi costi di produzione: è l’obiettivo di Light-Cap, il progetto di ricerca quadriennale che ha ricevuto un finanziamento di 3,18 milioni di euro da parte dell’Unione europea nell’ambito del programma Horizon 2020. A condurlo sarà un consorzio internazionale guidato dall’Istituto Italiano di Tecnologia (Iit) e composto da partner europei ed extra-Ue, sia dell’ambito accademico che industriale. Per l’Italia partecipano anche il Politecnico di Milano e Bedimensional, la start-up dell’Iit attiva nella produzione di nanomateriali e nella loro implementazione in dispositivi per applicazioni energetiche.
Ad oggi la conversione e l’immagazzinamento dell'energia solare si basa principalmente su pannelli solari in silicio e batterie ingombranti, tenute separate in dispositivi distinti. Il progetto Light-Cap mira invece a introdurre una nuova architettura, basata sulle nanotecnologie, che sia in grado di combinare le due funzionalità di conversione e stoccaggio in un unico dispositivo versatile (e possibilmente anche portatile). I ricercatori useranno materiali ecocompatibili e facilmente reperibili (come minerali presenti nella crosta terrestre) per evitare le criticità relative al loro approvvigionamento. In particolare, l'approccio del progetto Light-Cap si fonda sull’uso di una combinazione di nanoparticelle a base di carbonio (come il grafene) insieme a composti di alcuni tipi di ossidi di metalli (indio, zinco, stagno) normalmente impiegati nelle componenti elettroniche di cellulari, display e Led. Questi materiali hanno dimostrato una capacità di accumulo delle cariche elettriche molto competitiva rispetto alle tecnologie attualmente impiegate per le batterie, esibendo al contempo ottime stabilità a lungo termine e possibilità di cicli multipli di carica-scarica.
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