Tecnologie per il futuro: parla il MIT

Innovazione e Ricerca
09 Maggio 2012

Nell’ambito energetico, secondo Technology Review, la rivista del MIT, i temi caldi, su cui si concentra la ricerca e l’innovazione sono il solare, le reti e le modalità di accumulo dell’energia.


Dagli sviluppi delle ricerche in questi settori dipendono in effetti gli scenari energetici futuri: le rinnovabili possono arrivare rapidamente ad essere competitive con le fonti fossili? È possibile riuscire a portare sistemi di energia moderna nelle aree rurali dei paesi in via di sviluppo dove l’accesso all’energia non è ancora garantito e consentire così un più rapido raggiungimento di condizioni di vita migliori? Si troverà un sistema per accumulare energia in maniera efficace e garantire lo sviluppo della mobilità elettrica?


Proprio in questi ambiti si muovono le start up segnalate da Technology Review che hanno soluzioni interessanti da proporre.

 


Solare ultra efficiente
Nell’inverno passato, la start up Semprius, ha stabilito un record importante per l’energia solare: ha dimostrato che i suoi pannelli solari possono convertire fino al 34% della luce che li colpisce in elettricità. Secondo Semprius, un dato di questo tipo, portato su altre scale, potrebbe rendere l’elettricità così economica da competere con le centrali alimentate da carbone e gas naturale. Il problema per il solare è quello dell’efficienza, per questo le società stanno cercando il modo di sfruttare altri materiali. Un’alternativa al silicone è il gallium arsenide, che ha un livello di efficienza decisamente superiore, ma che oggi ha un prezzo ancora elevato.
La tecnologia che sta mettendo a punto la Semprius consentirebbe di venire a capo di questo contraddizione consentendo di produrre pannelli solari altamente efficienti ad un prezzo competitivo.  Secondo Scott Burroughs, vice presidente di Semprius, le utilities che useranno questo sistema potranno produrre energia elettrica a 8 centesimi di dollaro per kwh in pochi anni: un prezzo inferiore al costo medio odierno dell’energia elettrica negli stati uniti che, secondo la Energy Information Administration, ammonta a 10 centesimi di dollaro per kwh.
Semprius sta oggi avviando la produzione industriale dei suoi pannelli. La società, che ha avuto finanziamenti pari a 44 milioni di $ da venture capital e Siemens, aprirà una prima piccola fabbrica nel Nord Carolina: l’obiettivo, per il 2012, è produrre pannelli solari per generare fino a 6 MW di elettricità. L’intento è di arrivare a 30 MW entro la fine del 2013.
Per stare nel mercato, Semprius dovrà ridurre i costi di produzione velocemente per competere con i convenzionali pannelli in silicone i cui prezzi nel 2011 sono caduti di oltre il 50% solo nel 2011.

 


Microreti per le aree rurali
Circa 400 milioni di indiani che vivono nelle aree rurali non hanno accesso all’energia: per ricaricare il telefono cellulare occorre mettersi in viaggio e raggiungere il centro di una delle città più vicine. Una possibile alternativa è la realizzazione di microreti alimentate da parchi fotovoltaici. È questo l’obiettivo di Mera Gao Power, società fondata da Nikhil Jaisinghani e Brian Shaad hanno fondato. Le microreti forniscono l’elettricità in aree limitate a partire da un punto di generazione relativamente piccolo: il pregio è che il costo di installazione può essere condiviso nel villaggio.
La prima microrete, realizzata l’estate scorsa, ha collegato otto villaggi indiani. Il progetto prevede di connetterne altri 40.
La rete, composta da due nuclei di generazione, ciascuno composto di un seti di pannelli solari e di una batteria, serve circa un centinaio di abitazioni raccolte in gruppi di 15. Il costo di quest’installazione è di circa 2.500$. Prima di realizzare la microrete, Mera Gao Power procede con una dettagliata mappatura del territorio e del villaggio per assicurare il massimo dell’efficienza alla rete. Questo aspetto è uno degli elementi di forza del progetto. Ciascun abitante viene dotato di una carta prepagata per un ammontare di 100 rupie (2$).
La microrete non deve essere vista come alternativa a una rete vera e propria, è però un tipo di servizio fondamentale che gli abitanti dei villaggi sono in grado di sostenere anche finanziariamente.

 


Nuovi materiali per l'accumulo dell'energia
La Wildcat Discovery Technologies, società di San Diego, sta accelerando il processo di identificazione di nuovi materiali affidabili per l’accumulo di energia facendo centinaia di test su sostanze diverse. A Marzo dello scorso anno ha annunciato un catodo al litio cobalto photosfato che accumula una densità di energia superiore di quasi un terzo rispetto ai catodi nelle normali batterie a litio ioni. La società ha anche scoperto un additivo che consente alle batterie di funzionare con più efficienza anche a voltaggi elevati.
Individuare il materiale ottimale per le batterie è uno dei problemi più tricky. Si tratta di individuare gli elementi più adatti per ciascun elemento della batteria, ma bisogna anche che questi elementi lavorino bene insieme: le possibilità da sondare milioni. Per individuare la soluzione vincente Wildcat ha adottato una strategia che veniva inizialmente sfruttata dai laboratori di indagine drug discovery labs. Invece di testare un materiale alla volta, Zildcat porta avanti centinaia di test in parallelo, valutando fino a 3000 nuove combinazioni di materiali alla settimana.
Non solo, i materiali vengono testati nello stesso tempo sia dal punto di vista della performance (cioè la capacità di accumulo) sia per la possibilità di produzione su scala industriale.
Il sistema adottato da Wildcat consente di velocizzare l’intera catena della ricerca, dalla fase scientifica a quella produttiva: un materiale che ha buone performance in fase di test nei laboratori, con ogni probabilità avrà le stesse performance anche al di fuori di questo.

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