Trasformare calore, sole e acqua in elettricità
Il silicio non è solo “roba da computer”. Al giorno d’oggi è una piattaforma energetica capace di trasformare calore in elettricità, luce solare in più energia per metro quadro, e l’acqua in movimento in micro-corrente.
È abbondante, biocompatibile, già industrializzato: questo riduce tempi e rischi di adozione per chi deve investire in efficienza, decarbonizzazione e resilienza della supply chain.
Il termoelettrico “on-chip”
La nanostrutturazione del silicio riduce la conducibilità termica ma mantiene quella elettrica: il gradiente di temperatura genera così una tensione utile direttamente sul chip. È già stato testato un dimostratore ~5 mm² capace di alimentare un sensore senza batterie.
Le azioni immediate comprendono i nodi IoT su superfici calde (corpo umano, radiatori, macchinari) e le funzioni di raffreddamento attivo in ambienti critici. La sfida industriale è l’assemblaggio meccanico e l’estensione a aree più ampie per intercettare flussi termici di reparto.
Il fotovoltaico tandem per una filiera circolare
Le celle perovskite/silicio hanno toccato >34% di efficienza su singole unità, grazie a monostrati autoassemblati (SAM) che migliorano contatti e allineamento energetico, anche su superfici testurizzate.
A valle, riciclo e upcycling dei moduli fotovoltaici: delaminazione idrotermica, trattamento termico (~550 °C) e incisioni selettive permettono di recuperare Ag, Sn, Al e wafer di silicio ≥99,7%, convertibili in β-SiC e impiegabili per la realizzazione di componenti elettronici ad alta potenza.
Diversi sono i vantaggi, ad esempio la presenza di una quantità inferiore di reagenti pericolosi, una minore impronta CO₂, e la possibilità di avere la materia prima direttamente in casa per le linee di nuova generazione.
Ottenere elettricità dall’acqua
Confinando l’acqua in pori nanometrici di silicio si crea una separazione di carica triboelettrica con efficienza ~9%, tra le più alte nel dominio solido-liquido. È energia “di contorno”, ma sufficiente per sensori autonomi, dispositivi indossabili e attuatori leggeri, dove sostituire batterie è costoso o poco pratico.
Quali sono i vantaggi per le imprese?
- Sensori senza batterie: meno manutenzione, più monitoraggio continuo, recupero di energia dove oggi va dispersa.
- Idrogeno a bassa temperatura: moduli compatti vicino all’uso finale, by-product utile alla filiera batterie.
- Più kWh dal fotovoltaico: con il tandem crescono i rendimenti a parità di superficie, il riciclo riduce dipendenze e costi materiali.
- Progetti pilota rapidi: partire da linee o reparti con KPI chiari (kWh recuperati, manutenzioni evitate, CO₂ risparmiata).
- Roadmap ESG: soluzioni che uniscono efficienza, circolarità e resilienza di supply chain.
Il messaggio è semplice, il silicio permette di recuperare energia dove prima andava persa, di produrre idrogeno in modo più “leggero”, di aumentare la resa del fotovoltaico e di chiudere il cerchio con il riciclo.
È un mix di strumenti concreti per imprese che vogliono tagliare costi, ridurre rischi di fornitura e migliorare i propri KPI ambientali.
Fonti: rinnovabili.it , chemeurope.com
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