Roma – Celle solari realizzate con regolite lunare simulata, hanno dimostrato di raggiunto un’efficienza del 10% e una resistenza alle radiazioni superiori ai pannelli tradizionali; l’approccio ridurrebbe del 99% la massa dei materiali da trasportare dalla Terra, aprendo la strada a insediamenti lunari sostenibili. Lo rivela uno studio guidato da Felix Lang, dell’Università di Potsdam, in Germania, riportato sulla rivista Device della Cell Press. La squadra di scienziati ha sviluppato un processo per fondere regolite simulata, moonglass, a temperature estreme utilizzando luce solare concentrata, abbinandola a perovskite, un materiale a basso costo e ad alta efficienza. A differenza dei metodi precedenti l’approccio ha dimostrato stabilità alle radiazioni: moonglass non si scurisce sotto esposizione, mantenendo il 95% della trasmittanza ottica dopo test accelerati. Inoltre, un impianto lunare potrebbe generare 100x più energia per grammo rispetto ai pannelli terrestri con costi economici ridotti.
Simulante di regolite lunare, vetro lunare e celle solari lunari. L’inserto mostra una micrografia trasversale e la struttura cristallina della perovskite.
Credito
Felice Lang
“Se si riduce il peso del 99%, non servono celle solari ultra-efficienti al 30%, basta produrne di più sulla Luna”, ha detto Lang. “Inoltre, le nostre celle sono più stabili alle radiazioni, mentre le altre si degraderebbero nel tempo”, ha aggiunto Lang. lo studio ha scoperto che realizzare il moonglass è semplice: non richiede una purificazione complessa e la sola luce solare concentrata può fornire le temperature estreme necessarie per fondere il regolite lunare in vetro. Modificando lo spessore del moonglass e perfezionando la composizione della cella solare, il gruppo di ricerca è riuscito a raggiungere un’efficienza del 10%. Con un moonglass più trasparente che lascia entrare più luce, gli scienziati credono di poter raggiungere il 23%. Tuttavia, la Luna pone sfide che la Terra non pone. Una gravità inferiore potrebbe cambiare il modo in cui si forma il vetro lunare. I solventi attualmente utilizzati per elaborare la perovskite non funzioneranno nel vuoto della Luna. Le forti oscillazioni di temperatura potrebbero minacciare la stabilità dei materiali. Per scoprire se le loro celle solari di polvere lunare sono davvero valide, i ricercatori sperano di lanciare un esperimento su piccola scala sulla Luna per testarle in condizioni lunari reali. “Dall’estrazione di acqua per il carburante alla costruzione di case con mattoni lunari, gli scienziati hanno trovato modi per utilizzare la polvere lunare”, ha affermato Lang. “Ora, possiamo trasformarla anche in celle solari, fornendo forse l’energia di cui una futura città sulla Luna avrà bisogno”, ha concluso Lang. Lo studio compie un salto verso l’autosufficienza energetica lunare, integrabile con altre tecnologie, come motori termici a regolite per l’accumulo notturno, sistemi EDS per proteggere le infrastrutture dalla polvere e strade lunari realizzate fondendo regolite con luce solare. La combinazione di queste innovazioni potrebbe ridurre la dipendenza dalla Terra, accelerando l’esplorazione spaziale umana. (30Science.com)
