La rivoluzione energetica

Le nanotecnologie sono utilizzati in diverse applicazioni legate all’energia. È importante distinguere tra le applicazioni legate alla produzione dell’energia, le applicazioni legate all’immagazzinamento dell’energia e le applicazioni legate al risparmio energetico.

Una importante applicazione delle nanotecnologie nella produzione dell’energia si trova nelle celle fotovoltaiche. Un settore molto importante delle celle fotovoltaiche è quello basato su materiali organici e substrati flessibili. In queste applicazioni l’utilizzo di nanoparticelle come fullereni e nano tubi contribuisce a superare uno dei maggiori fattori limitanti di questa applicazione e cioè la resa della cella. Inoltre, come accennato in precedenza, l’utilizzo di rivestimenti nano strutturati ad elevate proprietà barriera contribuisca ad allungare al vita del prodotto. Un altro settore di applicazione delle nanotecnologie è quello della produzione di micro-batterie. Anche in questo caso l’impiego delle nanotecnologie è duplice; infatti, si usano sia nei rivestimenti di tali dispositivi che nei materiali attivi. In entrambi i casi, la finalità è quella di accrescere la capacità di immagazzinamento di questi dispositivi in modo da renderli utilizzabili per l’alimentazione di dispositivi portatili.

Le celle a combustibile sono un sistema di produzione dell’energia che sfrutta l’idrogeno come risorsa principale. 

illustrazione di una cella a combustibile

 

L’utilizzo di nano tubi di carbonio e nano tubi metallici altamente porosi consente di poter immagazzinare l’idrogeno necessario al funzionamento della cella a combustibile. È di fondamentale importanza considerare che il prodotto di reazione della cella a combustibile è acqua, quindi questo sistema di produzione alternativo alle tradizionali batterie ha anche il vantaggio di un basso impatto ambientale.

Le nanotecnologie trovano applicazione anche nella produzione di dispositivi per l’illuminazione a basso consumo di energia e basso ingombro. In particolare la produzione di led e led organici (o-led) vede una larga applicazione di nanotecnologie.

LED a diversa colorazione

La OSRAM sta producendo dei led basati su nano cristalli a bassissimo consumo di energia. I LED (diodi emettitori di luce) realizzati con strati nanometrici ad alta efficienza che convertono l’elettricità in luce, possono ormai produrre anche luce bianca e dunque sostituire la tecnologia tradizionale. Questa sostituzione comporterebbe notevoli risparmi, in quanto i LED richiedono solo il 50% dell energia elettrica consumata da una lampadina normale per dare la stessa quantità di luce.