CITAZIONE (davmultimediale @ 29/8/2005, 23:32)
CITAZIONE (enricobre @ 29/8/2005, 16:35)
CITAZIONE (davmultimediale @ 25/8/2005, 23:41)
Ciao a tutti,
premesso che credo fermamente che l’unico modo, ad oggi possibile, per ottenere enrgia non inquinante ed abbondante sia utilizzare quella che ogni giorno la nostra stella ci dona.
Vorrei porre alla vostra attenzione un sistema trovato in rete che mi ha sorpreso parecchio, ovvero quello di produrre energia elettrica copiando la fotosintesi clorofilliana.
Il dott. Gratzel, padre di questa scoperta fatta nel 1990, si è anche prodigato nel fornire un modo facile a tutti per poter costruire una cella solare che adotti lo stesso principio di funzionamento.
Seppur con efficienza inferiore, la cella solare che possiamo costruire, sarebbe sicuramente
un’ottimo punto di patenza nello sperimentare sul campo soluzioni alternative e ottenere risultati migliori.
Seguendo questo link
http://www.solideas.com/solrcell/cellkit.html, si accede alla pagina con tutte le istruzioni per costruire la cella solare, peraltro è anche possibile acquistare il kit.
Naturalmente ho provato subito a costruirla, ma la mia ignoranza in materia e l’impossibilità a trovare alcuni materiali necessari, mi hanno rallentato parecchio.
Ricercando sul forum non ho trovato post in merito, quindi spero di sottoporre alla vosta attenzione un’argomento del tutto nuovo e sul quale poter crescere insieme (io per primo visto che sono un neofita).
Se vi interessa l'argomento posso fornirvi molti link e articoli, ci ho fatto la tesi sopra...
Ma certo che ci farebbe piacere se ci ci metti a disposizione i link e la tua tesi!!!!!
E' un po' di tempo che sto vanamente tentando di costruire la cella in questione, per caso tu ne hai già costruita una?
In caso affermativo potrebbe essere interessante condividere questa esperienza anche perchè sono straconvinto che miliardi di anni di evoluzione abbiano portato la natura (come sempre) a costruire il modo più economico ed efficente per catturare energia solare.
Anche se come leggo le celle di questo tipo hanno un rendimento più basso rispetto a quelle tradizionali al silicio, è pure evidente che la fotosintesi clorofilliana utilizza materiali per funzionare che sono da un lato molto abbondanti sulla terra e dell'altro poco costosi, se non addirittura non costano proprio nulla (come la H2O), mentre le celle al silicio sono certamente più efficenti ma molto più costose e peralto richiedono molta energia per essere fabbricate.
Mi piacerebbe, sempre che tu sia daccordo, redigere un documento (roadmap) per elencare in modo chiaro e conciso tutti i punti necessari per costruire la cella di Gratzel e .... chissà che non finisca poi nella sezione "Fai da te" del sito (sempre che Eroika sia d'accordo).
Ciao e grazie anticipatamente per qualsiasi aiuto tu possa portare.
Molto schematicamente vi spiego come fare.
Materiale:
1 Vetro (o polimero) cosiddetto conduttore, nel senso che è depositato con un sottile film conduttore. Il vetro costa molto, meno il polimero.
Tagliate due pezzi della stessa dimensione; uno sarà il fotoelettrodo e l'altro il controelettrodo.
2 Polvere nanocristallina di biossido di titanio (io ho usato quella della Degussa P-25)
3 Polvere di grafite (occhio a trattarla con mascherina visto che è molto piccola e rimane nei polmoni...)
4 Materiale per sigillare (a vostra discrezione, io ho usato una pistola a caldo)
Procedura:
Tagliate due pezzi della stessa dimensione; uno sarà il fotoelettrodo e l'altro il controelettrodo.
Su quello che sarà il fotoelettrodo delimitate lo spazio che sarà l'area attiva con del nastro adesivo, quindi fate una pasta con il biossido di Ti e acqua distillata che potete stendere x tape casting, usando per es. un vetrino da lab. A questo punto lo strato deve essere trattato termicamente per 30 min-1 ora a 450° (nel caso del vetro) e a T più basse se usate polimero (state sotto la Tg); ovviamente la sinterizzazione è completa con il vetro e incompleta con il polimero (io ho usato PET depositato con ITO, cioè indium tin oxide). Quando il trattamento è finito immergete il fotoelettrodo in una soluzione contenente il pigmento. Questa è una parte un pò dolente: infatti se usate clorofilla (da estrarre con acetone usando un semplice mortaio e pestello) otterrete bassi rendimenti e un degrado nel tempo dovuto al fatto che è una cosa organica, se usate pigmenti commerciali a base di rutenio avrete alti rendimenti e durata nel tempo, spendendo moltissimo. La ricerca di un pigmento stabile ed economico è attualmente una via obbligata per sviluppare tale tecnologia. Per vedere come funziona cmq va benissimo anche la clorofilla, ma non aspettatevi di farvi pannelli da mettere sul tetto :-) L'immersione del fotoelettrodo deve durare una notte, per avere un buon assorbimento, in un contenitore sigillato (l'acetone evapora) e buio (per non avere degrado del pigmento).
Il fotoelettrodo ha la funzione di trasferire elettroni all'elettrolita tra i due elettrodi, e per questo viene depositato un catalizzatore; il Pt sarebbe il massimo, io ho avuto ottimi risultati usando TiO2 e grafite, in rapporto 1 a 1, miscelati in acqua distillata fino ad avere una pasta da poter stendere; la preparazione dell'area attiva è analoga a qualla del fotoelettrodo e il trattamento termico non è indispensabile.
IMPORTANTE: i due elettrodi devono essere disaccoppiati, nel senso che le due aree attive, depositate con TiO2/pigmento e TiO2/grafite, devono essere una di fronte all'altra dopo l'assemblaggio, ma dal dispositivo devono avanzare due aree che seviranno da contatto elettrico; non so se mi sono spiegato, casomai cercate un disegno con google.
Inoltre le deposizioni vanno fatte sul lato conduttivo del substrato.
Quando sono pronti i due elettrodi, uniteli tra loro e sigillate la zona attiva, lasciando due fori per immettere l'elettrolita e far uscire l'aria. L'elettrolita è una soluzione 0.5M di NaI in acetonitrile (oppure in acqua, non tossica ma con prestazioni inferiori; occhio a maneggiare l'acetonitrile con attenzione, guanti e mascherina!). Una volta riempita l'intercapedine con l'elettrolita, chiudete i due buchi con il sigillante. Questo passaggio è critico è va fatto con cura.
Io ho ottenuto tensioni dell'ordine di 0.7-0.8V, ma correnti molto basse; va detto che non ho usato collettori di corrente, tipo paste conduttrici a base d'argento, ma a breve sperimenterò in quella direzione. Collegando un amperometro in serie ed un voltmetro in parallelo, su carichi differenti, potrete ottenere una curva di potenza.