Fotopolimeri per energia a basso costo

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Eni Award, creato nel 2007, premia le attività di ricerca negli ambiti dell’energia e dell’ambiente. L’edizione 2016 vedrà il riconoscimento, il 20 ottobre presso il Palazzo del Quirinale alla presenza del Presidente della Repubblica, di Federico Bella del Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia (DISAT) del Politecnico di Torino, aggiudicatosi il Research Debut Prize per la tesi di dottorato “Photopolymers for Dye- Sensitized Solar Cells”.

Federico Bella ha proposto componenti polimerici per celle solari e batterie sfruttando la trasformazione di monomeri multifunzionali in polimeri reticolati, mediante un progetto di reazione a catena iniziato da specie reattive fotogenerate (radicali liberi o ioni). La formazione di questi polimeri coinvolge una rapida trasformazione (avviene in pochi secondi) di un monomero liquido in una membrana solida con proprietà chimico-fisiche e meccaniche opportunamente modificabili; questo processo non richiede solventi, né catalizzatori, e viene condotto a temperatura e pressione ambiente.

Le applicazioni di questi fotopolimeri sono molteplici in campo energetico: si va dalle batterie al litio o al sodio, alle celle solari sensibilizzate con coloranti, ai rivestimenti; ad esempio, in quest’ultimo settore il gruppo in cui Federico Bella opera ha proposto sottili film polimerici con proprietà luminescenti, UV-protettive e auto-pulenti per celle solari organiche. In questo modo, le celle solari restano sempre pulite, senza interventi esterni, e non vengono degradate dalla componente UV presente nella radiazione solare.

I fotopolimeri così ottenuti si possono utilizzare per batterie al litio o al sodio, celle solari sensibilizzate con coloranti, rivestimenti high-tech con proprietà luminescenti, UV-protettive e auto-pulenti per celle solari organiche. Sono materiali di facile reperibilità, relativamente economici e riciclabili. In questo modo, le celle solari restano sempre pulite, senza interventi esterni, e non vengono degradate dalla componente UV presente nella radiazione solare. Infine, Federico Bella e colleghi hanno recentemente dimostrato nuove architetture di celle solari flessibili e galleggianti (ideali per nazioni con abbondanza di fiumi, laghi o mari), ottenute tramite un’attenta ingegnerizzazione dei materiali fotopolimerizzati. Si tratta dunque di materiali facilmente disponibili, a basso costo e facilmente riciclabili, che rappresentano quindi un concreto passo in avanti per la prossima generazione di dispositivi energetici ad elevate prestazioni, sicuri e durevoli.

Insieme a Federico Bella è stata insignita del Research Debut Prize anche Alessandra Menafoglio del Politecnico di Milano, per la tesi di Dottorato “Object Oriented Geostatistics”.

Il Premio Nuove Frontiere degli Idrocarburi, sezione Downstream, è stato invece assegnato a Johannes Lercher, del Technische Universität München, per la ricerca “Novel catalytic strategies to Alkenes and Alkanols”; nella sezione Upstream il riconoscimento è andato a Christopher Ballentine dell’University of Oxford, per la ricerca “Novel Tracers for Determining the Fluid Processes Controlling Subsurface Gas Origin and Behaviour”, ex aequo con Emiliano Mutti dell’Università degli Studi di Parma, per la ricerca “Deep-Water Sedimentation: Turbidites And Contourites And Their Facies And Reservoir Characteristics”. Il Premio Protezione dell’Ambiente è stato assegnato a David Milstein, del Weizmann Institute of Science (Israele), per la ricerca “Novel, Environmentally Friendly, Efficient Catalytic Reactions to Replace Polluting Processes”.

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