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DALL’UNIVERSITÀ DI VERONA NUOVE PROSPETTIVE PER L’ENERGIA SOLARE

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Sulla rivista scientifica “Nature Chemistry” è stato pubblicato uno studio condotto da ricercatori delle Università di Verona e di Berkeley che misura per la prima volta l’efficienza della cattura biologica dell’energia solare.
Grazie a questa ricerca sarà possibile pensare a sistemi fotovoltaici più efficaci misurando già in fase di progettazione l’efficienza che essi avranno nel trasferire la luce assorbita all’elemento che la trasformerà in voltaggio. Lo studio è stato condotto da Matteo Ballottari e Roberto Bassi del dipartimento di Biotecnologia diretto da Giovanni Vallini dell’Università di Verona in collaborazione con Gabriela S. Schlau-Cohen e Graham R. Fleming dell’Università di Berkeley.

La scoperta apre la via alla progettazione di nuovi sistemi più efficienti nello sfruttamento della luce solare, sia alghe ingegnerizzate che pannelli fotovoltaici nei laboratori di biologia molecolare e di nanotecnologie. L’efficienza nella cattura della luce è la capacità di trasferire l’energia assorbita senza dissiparla in calore e potrà ora essere misurata durante le molte fasi di studio e progettazione di nuovi sistemi.

Lo studio dimostra per la prima volta che l’energia solare assorbita si propaga tra le diverse clorofille legate alla proteina in modo coerente e che è possibile quantificare il grado di coerenza usando laser superveloci e trattando i dati con un nuovo sistema di analisi. Finora risultati simili erano stati ottenuti solo per evidenza indiretta e su sistemi batterici che non possono essere usati per la produzione di bio-combustibili.  Con questo nuovo contributo il quadro generale che regola i fenomeni della trasformazione della luce solare in biomassa appare meglio definito e la tecnologia può ora utilizzarlo per ingegnerizzare organismi fotosintetici e pannelli solari al fine di produrre i combustibili del futuro.
I pannelli solari di ultima generazione non saranno più basati su celle solari al silicio come avviene ora, ma sulla fotosintesi clorofilliana, attraverso la creazione di proteine artificiali in grado di riprodurre il meccanismo attivato in natura dalle clorofille.

Struttura tridimensionale della proteina trimerica LHCII, in cui è stato misurato per la prima volta in maniera diretta il fenomeno della coerenza eccitonica.In verde le clorofille legate alla proteina (in grigio). La proteina permette di mantenere delle molecole verdi in una complessa e precisa organizzazione che consente la conservazione dell’energia evitando dispersione in calore.

Per approfondimenti:

Univrmagazine

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