Celle fotovoltaiche e batterie piu’ efficienti, grazie ai denti di lumaca

Per produrre celle solari e batterie piu’ efficienti, il prof. David Kisailus ha condotto uno studio sulla formazione dentale di una particolare specie di lumaca

Produrre celle fotovoltaiche e batterie più efficienti e’ possibile, ispirandosi ai denti di una particolare specie di lumaca. Si tratta, in pratica, di uno studio portato avanti dal professor David Kisailus (della University of California) sul ‘chitone’, un mollusco che vive nei mari della California e che ha la caratteristica di mangiare le alghe cresciute sulle rocce grazie ai suoi denti particolarmente forti. E proprio questa speciale dentatura, secondo il ricercatore, conterrebbe il ‘segreto’ per sviluppare nuove celle solari e pile ad alta efficienza.

Per produrre celle fotovoltaiche e batterie più efficienti, Kisailus sostiene infatti che basterà ispirarsi ai processi di formazione ‘dentale’ del chitone per creare dei nuovi nanomateriali più economici ed efficaci, da applicare alle tecnologie solari e agli accumulatori al litio. In particolare, il ricercatore ha cercato di capire come si forma la parte esterna e più dura del dente, composta interamente da ‘magnetite’ e considerato un minerale di estrema durezza, dalle eccezionali proprietà magnetiche.

Per produrre celle fotovoltaiche e batterie più efficienti, la magnetite sarebbe la materia prima ideale da applicare a questo tipo di tecnologie, visto che stiamo parlando di un conduttore addirittura più performante del silicio, dell’alluminio e del ferro puro. Nonostante ciò, la magnetite non viene utilizzata per produrre celle solari e pile al litio ultra-efficienti, perché, differentemente da altri materiali meno conduttivi, la magnetite, che si presenta in natura in cristalli neri, opachi, oppure anche in masse granulari o compatte, viene estratta ma soprattutto ‘lavorata’ con impianti e attrezzature che richiedono costi economici molto elevati e quindi poco convenienti per la produzione su larga scala di celle fotovoltaiche e batterie caratterizzate dal minerale ferroso. Il dilemma del prof. Kisailus, è stato quindi quello di trovare un modo più economico per creare e guidare la crescita della magnetite per lo sviluppo di nuovi nanomateriali ad alta efficienza.

Per produrre celle fotovoltaiche e batterie più efficienti in futuro, l’osservazione delle abitudini alimentari della lumaca ‘chitone’ sono state fondamentali: attraverso un processo naturale di biomineralizzazione, il mollusco riesce a macinare le rocce per raggiungere le alghe necessarie al suo nutrimento e, al tempo stesso, è in grado di sostituire i denti vecchi con quelli nuovi che, durante la ‘frantumazione’ degli scogli, finiscono per consumarsi e cadere.

Per produrre celle fotovoltaiche e batterie più efficienti in futuro, basterà quindi studiare approfonditamente il processo di biomineralizzazione della lumaca chitone: ciò permetterà sia di far crescere la magnetite controllando la dimensione dei cristalli, sia di dare forma e orientamento ai nuovi nanomateriali, utili alla creazione di pannelli solari in grado di catturare una maggiore quantità di luce solare e produrre più elettricità. La stessa tecnologia che, applicata alla produzione di batterie al litio, potrebbe ridurre significativamente la quantità di tempo necessario per la ricarica delle pile.

Matteo Ludovisi