CELLE DSC ENERGIA SOLARE DENTRO CASA

 Energia, Innovazioni
Nov 132025
 

Le celle solari DSC (Dye-Sensitized Cells) rappresentano una delle innovazioni più promettenti per produrre energia negli ambienti interni, dove i pannelli tradizionali non funzionano bene. Grazie ai loro coloranti fotosensibili, sono in grado di catturare anche la luce diffusa di uffici, scuole e abitazioni, trasformandola in elettricità utile per piccoli dispositivi, sensori IoT, elettrodomestici intelligenti e sistemi di automazione.

La loro struttura leggera, flessibile e semi-trasparente le rende adatte a finestre, superfici verticali, arredi e oggetti quotidiani. Inoltre, possono essere prodotte con processi meno energivori e materiali più accessibili, contribuendo a una tecnologia realmente sostenibile.

In questo articolo pubblicato su iltechnologico.it, estensione digitale del mio libro INFINITO TECNOLOGICO, approfondiamo il funzionamento delle celle DSC, le loro applicazioni e il loro potenziale per l’energia distribuita negli ambienti interni.

Il docente, oltre all’articolo completo di dettagli e informazioni tecniche, troverà anche spunti didattici e attività pronte per la classe, pensati per trasformare l’argomento in un’occasione concreta di educazione scientifica, energetica e civica.

Per leggere l’articolo completo… (clicca sull’immagine qui sotto):

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REFLECT ORBITAL: IL SOLE DI NOTTE

 Energia, Innovazioni
Apr 162025
 

Reflect Orbital, una startup californiana, sta lavorando a una rivoluzione energetica: usare satelliti con specchi riflettenti per proiettare la luce del Sole sulla Terra anche dopo il tramonto. Il loro obiettivo? Rendere i pannelli fotovoltaici operativi 24 ore su 24, superando uno dei limiti storici dell’energia solare.
Un mix futuristico di scienza, tecnologia e sostenibilità che apre nuovi scenari per l’approvvigionamento energetico globale.

Un tema perfetto per ispirare studenti e docenti delle scuole secondarie, tra fotonica, scienze dello spazio e cambiamento climatico. Il futuro si illumina… anche di notte!

Se vuoi scoprire l’articolo completo…(clicca sull’immagine qui sotto per entrare nel futuro dell’energia solare):

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AGRIVOLTAICO: IL FUTURO DELL’AGRICOLTURA?

 Energia, Innovazioni
Feb 132025
 

Immaginate un futuro dove coltivare pomodori possa significare anche produrre energia pulita. Questo è il potenziale dell’agrivoltaico, una tecnologia che combina agricoltura e produzione energetica per un approccio sostenibile e innovativo.

Un progetto pionieristico in Turchia dimostra come i pannelli solari possano proteggere le colture dal caldo eccessivo, generare energia e addirittura alimentare trattori a idrogeno, un combustibile privo di emissioni nocive.

Gli impianti agrivoltaici sfruttano lo spazio sopra i campi coltivati per installare pannelli fotovoltaici a un’altezza di circa 5 metri, lasciando spazio per le coltivazioni o il pascolo di animali. Alcuni impianti…(se vuoi continuare ad approfondire, clicca sull’immagine qui sotto per leggere il resto dell’articolo)

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UN’ORCHIDEA SOLARE

 Energia, Innovazioni
Set 092024
 

Quando parliamo di pannelli fotovoltaici o di energia solare, la condicio sine qua non è la presenza della luce prodotta dal Sole.
Come ben sappiamo la luce solare non colpisce tutto il Pianeta allo stesso modo: è maggiore nelle zone equatoriali e sempre di meno verso i due Poli.

La ricercatrice Giulia Guidetti, esperta della facoltà di Ingegneria del Massachusetts, ha fatto una scoperta interessantissima, in maniera assolutamente casuale.

Durante la pandemia acquistò numerose piante da appartamento delle quali iniziò a studiare le caratteristiche delle foglie, affascinata dal loro aspetto luminoso e lucente.

Tra le piante acquistate, un’orchidea, chiamata Macodes Petula, la colpì particolarmente…(se vuoi continuare ad approfondire, clicca sull’immagine qui sotto per leggere il resto dell’articolo)

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LE FOGLIE FOTOVOLTAICHE

 Energia, Innovazioni
Giu 172024
 

Le grandi scoperte sono spesso casuali, altre invece nascono da un’attenta osservazione dei fenomeni naturali. È questo il caso di una nuova tecnologia fotovoltaica in grado, si spera, di trasformare radicalmente il modo attuale di produrre elettricità dalla luce.

Gli attuali pannelli fotovoltaici utilizzano costosi materiali e processi all’avanguardia, ma nel migliore dei casi non riescono a trasformare oltre il 25% delle radiazioni luminose assorbite in elettricità.

I diodi o celle fotovoltaiche che li compongono hanno una superficie quadrangolare di circa 10 cm2 e, una volta esposte al Sole, non solo non riuscono a trasformare più della sopra citata percentuale di luce solare, ma presentano un ulteriore…. (se vuoi continuare ad approfondire, clicca sull’immagine qui sotto per leggere il resto dell’articolo)

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Laser

UN CAMION SOLARE

 Energia, Trasporti
Nov 082023
 

Uno dei sistemi più inquinanti del trasporto autostradale è quello dei Tir, gli enormi giganti della strada che emettono grandi quantità di CO2 nell’atmosfera costituendo uno dei più pericolosi sistemi di mobilità per l’ambiente.

La famosa casa automobilistica svedese è impegnata da anni in un progetto di ricerca per tentare di ridurre le loro emissioni inquinanti.

La tecnica utilizzata è quella dei pannelli solari che, ricoprendo… (se vuoi continuare ad approfondire, clicca sull’immagine qui sotto per leggere il resto dell’articolo)

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SCAGLIE DI DRAGO PER PRODURRE ENERGIA

 Costruzioni, Energia
Mar 012023
 

Sostenibilità, risparmio energetico, rispetto dell’ambiente sono oramai un mantra che sentiamo spesso ripetere in ogni luogo e in ogni occasione.
L’aver riscontrato che le risorse e le capacità rigenerative del nostro pianeta non sono infinite, ha messo in moto il processo di cambiamento che vediamo concretizzarsi continuamente in molti aspetti della nostra vita, dal modo in cui si produce l’energia, al modo in cui la si utilizza, dalla mobilità alla riciclabilità di ciò che realizziamo e usiamo.

A questo argomento…..(se vuoi continuare ad approfondire, clicca sull’immagine qui sotto per leggere il resto dell’articolo)

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PANNELLI FOTOVOLTAICI SUPER-EFFICIENTI

 Innovazioni, Materiali
Gen 172021
 

La tecnologia fotovoltaica, ossia quella utilizzata nei pannelli che disponiamo sui tetti delle nostre case, capaci di raccogliere la luce del sole trasformarla in elettricità è soltanto all’inizio e assistiamo continuamente nuove scoperte che ne migliorano le caratteristiche, la qualità e la durata. Uno dei problemi maggiori dei pannelli fotovoltaici e che nella conversione della luce in energia elettrica essi riescono, nelle condizioni migliori, a convertire al massimo i due terzi dei fotoni che li colpiscono.

Partiamo dal ricordare velocemente come funziona la tecnologia fotovoltaica; si tratta di quel fenomeno fisico per cui un materiale semiconduttore trattato con differenti prodotti sulle sue due superfici, diventa un diodo, ossia un componente elettrico in grado di far fluire la corrente solo in una direzione creando così la possibilità di assemblare diverse celle in sequenza per formare una stringa e poi pannelli sempre più grandi, sommando in questo modo le cariche prodotte come fanno le pile in sequenza. Purtroppo questi pannelli sono in grado di convertire soltanto alcuni fotoni, quelli ad alta energia, mentre altri, invece, vengono completamente dispersi o non catturati perdendo una grande quantità di energia che potrebbe essere sfruttata.

Lo studio condotto dalla Dipartimento di Scienza dei Materiali dell’Università di Milano Bicocca, ha permesso di realizzare nuovi materiali capaci di modificare le proprietà elettroniche di questi pannelli e di ottimizzare il recupero di parte dello spettro solare non utilizzato dai dispositivi fotovoltaici. In pratica, il sole emette radiazioni di diverso colore e quindi con diversa energia che, potrebbero tutti essere raccolti per produrre elettricità e attivare reazioni chimiche, ma sfortunatamente, le tecnologie fotovoltaiche attuali non riescono a realizzare.

I ricercatori dell’Università milanese, hanno progettato un sistema multicomponente in grado di catturare i fotoni sprecati, quelli a bassa energia, e di convertirli in fotoni ad alta energia così da poter sfruttare la parte di spettro luminoso che sfugge agli attuali sistemi. Si tratta di nanocristalli a semiconduttore capaci di assorbire la luce, modificati introducendo al loro interno delle impurezze d’oro il cui scopo è quello di funzionare da ponte energetico tra il nano-cristallo e i convertitori, sfruttando dei meccanismi ultra veloci che avvengono in milionesimi di milionesimi di secondo (picosecondo).

È ovvio che questa ricerca, pubblicata sulla rivista Advanced Materials, ed intitolata High Photon Upconversion Efficiency with Hybrid Triplet Sensitizers by Ultrafast Hole-Routing in Electronic-Doped Nanocrystals, potrà portare nell’immediato futuro allo sviluppo di nuovi nano-materiali ibridi in grado di portare enormi miglioramenti anche in altri campi della fotonica e della fotochimica.

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CELLE SOLARI INDOSSABILI

 Energia, Innovazioni
Mag 262020
 

Che le celle fotovoltaiche saranno sicuramente quelle che rivoluzioneranno il mercato dell’energia e il modo in funzioneranno le nostre apparecchiature. Forniranno energia gratuita e pulita alla maggior parte delle installazioni anche se è ancora necessario migliorare e rendere più efficiente l’attuale tecnologia. Ma oggi si inizia parlare di altro, ossia di utilizzare questo sistema capace di trasformare la luce del sole in elettricità come sistema di alimentazione per dispositivi indossabili. Immaginate il vostro smartwatch sempre al polso e senza alcuna necessità di dover essere continuamente posizionato sulla basetta di ricarica.

Si tratta di un nuovo sistema di celle, 10 volte più sottili, pari a 0,3 micron di spessore, leggerissime e, nonostante le ridotte dimensioni, capace di erogare sufficiente energia pari a 9,9 W per grammo in grado di alimentare apparecchi indomabili come il già citato smartwatch.

Il team di ricercatori internazionali, con la partecipazione della Monash University di Melbourne, spiega di aver realizzato questa minuscola cella fotovoltaica super sottile ad alta efficienza con un materiale che vanta una enorme capacità di curvatura meccanica e stiramento ed in grado di fornire una fonte energetica duratura.

Dei test eseguiti, risulta che anche le sue capacità di funzionamento sotto stress, risultano molto elevate, infatti questo, dopo oltre 4700 ore di funzionamento mostra un degrado e di appena il 4,8% e può funzionare con una degradazione minima per oltre 20.000 ore, cioè di circa 11,5 anni.

Il trucco dipende da un mix di materiali che sono in grado di assorbire non solo i raggi ultravioletti del sole ma anche diverse lunghezze d’onda e trasformare in elettricità il 13% della luce ambientale che è un numero piuttosto basso rispetto alle celle solari tradizionali, quelle per comprenderci posizionate sui tetti delle case, ma assolutamente sufficiente per un dispositivo da polso.

Nonostante i grand risvolti che potrebbe avere questa scoperta, i ricercatori frenano gli entusiasmi spiegando che saranno necessari anni prima di vederla applicata su un dispositivo, perché ancora diversi  problemi di funzionamento e tecnologici debbono essere risolti.

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UN VECCHIO TRENO…TECNOLOGICO

 Energia, Trasporti
Ott 172018
 

In Australia, terra giovane e pioniera di tante iniziative a livello globale, sta per avviarsi un progetto frutto di un enorme investimento economico fatto dal multimilionario Brian Flannery proprietario di resort turistici nel grande continente. Flannery, ha deciso di investire ben 4 milioni di dollari in un progetto eco-turistico che, si inserisce in una politica nazionale volta allo sviluppo del turismo sostenibile come chiave per lo sviluppo di questo settore sfruttando l’energia solare. Ma di cosa si tratta?

Utilizzando un vecchio treno con più di 70 anni di età, si avete letto bene 70, il visionario magnate ha restaurato locomotiva e carrozze della vecchia Byron Bay Railroad Company ricoprendo tutta la superficie del tetto con pannelli fotovoltaici in grado di produrre 6,5 chilowatt di potenza. Grazie a questi, l’iconico treno riuscirà a percorrere una prima tratta di circa 3 chilometri sulla linea nella Byron Bay, zona turistica del Nuovo Galles del Sud.

Il treno sarà in grado di trasportare circa 100 eco-turisti lungo un percorso storico non consumando gasolio ne carbone e ad impatto zero. Lungo il percorso è posta una stazione di ricarica sempre solare, in grado di erogare circa 30 chilowatt di energia nei casi in cui, a causa delle avverse condizioni atmosferiche, il treno non potesse ricaricarsi autonomamente. Già con la sua ricarica fotovoltaica, il treno è in grado di compiere la tratta per 15 volte. Inoltre, un sistema di frenata a recupero di energia, riesce a accumulare altra elettricità dall’energia dissipata durante questa.

A voler essere precisi, non è il primo esperimento di mezzo riconvertito a energie Green sul pianeta, ma è sicuramente il primo ad utilizzare esclusivamente energia pulita perché gli altri hanno comunque un sistema alternativo con motori  scoppio.

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ENERGIA DA UN BATTITO D’ALI DI CICALA

 Energia
Ott 142016
 

L’ottimizzazione delle tecnologie energetiche già in uso procedono di pari passo con la ricerca di nuove e efficaci soluzioni con lo scopo di massimizzare la “trasformazione” di forme di energia in elettricità (vedi Le Fonti e le Forme di Energia).

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Le soluzioni provengono da ricerche condotte da molti laboratori internazionali nelle direzioni più disparate. L’ultima arriva dalla Cina, dall’Università di Shanghai Jiao Tong dove un gruppo di ricercatori ha studiato la particolare composizione delle ali delle cicale. Queste sono composte da una serie infinita di microscopici coni con punta verso l’esterno.

I ricercatori hanno visto nell’inconsueta composizione di queste ali, la soluzione in grado di migliorare sensibilmente l’efficienza dell’energia solare riducendo sprechi e massimizzando l’efficienza.

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Riproducendo la struttura di queste ali attraverso l’uso di altri materiali semiconduttori, tipo il biossido di titanio, i ricercatori sono riusciti a creare una superficie in grado di abbattere quasi totalmente il riflesso della luce. Pensate al vantaggio che è possibile ottenere con una superficie del genere se applicata alle celle fotovoltaiche; questi pannelli, che trasformano la luce solare direttamente in elettricità continua quando colpiti dai fotoni provenienti dal Sole, possono incrementare la loro efficienza in maniera esponenziale perché la luce rimane intrappolata interamente sulla sua superficie senza dispersione e senza ritorno nell’atmosfera.

Cicala03In pratica i microscopici coni realizzati sul semi-conduttore, creano dei percorsi obbligati che la luce è costretta a percorrere in infinite riflessioni penetrando sempre più in profondità e non riuscendo più a riemergere a causa di queste e della dispersione. Le frequenze comprese tra i 450 e i 750 nanometri restano così intrappolate permettendo al pannello di assorbire la massima quantità di energia.

I pannelli possono, inoltre, essere esposti a temperature fino a 500 °C e restare efficientissimi anche in condizioni climatiche estreme conservando la loro incredibile qualità.

Lo studio, pubblicato sulla rivista internazionale “Applied Physics Letters”, descrive dettagliatamente il progetto e ne fa comprendere la portata.

Da un impercettibile battito d’ali una grande fonte di energia.

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ENERGIA DAL SOLE E DALLA PIOGGIA

 Didattica
Apr 122016
 

Ancora lui, il grafene, il materiale dei miracoli ricavato dalla grafite capace con la sua incredibile struttura di realizzare cambiamenti epocali in ogni campo. Lo studio e la sua applicazione questa volta arrivano dalla Cina ed esattamente dalla Ocean University of China.

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In pratica, gli scienziati hanno applicato uno strato pari allo spessore di un atomo sulla superficie di pannelli fotovoltaici riuscendo in questo modo a produrre energia anche quando la superficie è ricoperta da gocce di pioggia.

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Il grafene posto sulla superficie del vetro del pannello, riesce a scindere i vari sali contenuti nelle gocce d’acqua, sodio, calcio, ammonio, carichi positivamente riuscendo così a creare una differenza di potenziale sulla sua superficie che genera elettricità anche quando il pannello è ricoperto dalla pioggia.

Lo strato di grafene fa da filtro consentendo la scissione dei sali e il pannello, almeno in fase di prototipo è riuscito a produrre elettricità. Ancora si tratta di poca cosa, ma gli studi fanno sperare bene e l’obiettivo è quello di produrre energia elettrica direttamente dalla luce del sole  e in alternativa dalle gocce d’acqua che nelle giornate piovose ricoprono la sua superficie.

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SOLAR WRITING un’eccellenza tutta catanese

 Didattica
Mag 282012
 

A volte abbiamo vicino a noi delle incredibili realtà e nemmeno lo sappiamo perché poco pubblicizzate e non sponsorizzate o semplicemente perché le cerchiamo lontano. L’altro giorno, mi sono imbattuto in un articolo su internet che ha attirato la mia attenzione perché parlava di tecnologia e Catania. Ho scoperto con mio stupore che nella nostra città, si tiene annualmente e quest’anno cadeva tra il 25 e il 27 maggio, un evento denominato “Start Up Weekend Catania” che riunisce al Beasy Bureau sviluppatori, designer, esperti di business e investitori.

Tra i progetti e le invenzioni presentate all’evento la più importante è sicuramente quella di tre giovani ricercatori catanesi, Giuseppe Suriani, Salvatore Bagiante e Michele Corselli, che stanno registrando un brevetto innovativo per la realizzazione di una pellicola, applicabile anche ai vestiti che, funge da caricatore per devices elettronici. Si tratta di un caricatore solare dello spessore di un foglio utile a ricaricare, in qualunque luogo, dispositivi quali smartphone, tablet  e lettori mp3. Il progetto, diffuso dai tre in versione preliminare, prende il nome di SOLAR WRITING e si tratta di sottilissime celle fotovoltaiche, flessibili e leggere che si ricaricano di energia semplicemente con l’esposizione al sole. Questa pellicola, si può sovrapporre quasi come un adesivo ai tessuti di qualunque capo di abbigliamento, oltre che a zaini e cartelle. L’obiettivo, come descritto dagli stessi autori, è rendersi energeticamente indipendenti da fili, prese, e caricabatterie ingombranti e pesanti. Adesivi low cost che ricaricano il telefonino all’infinito, tutte le volte che si vuole, avendo bisogno soltanto di una buona giornata limpida. “Solar Writing – aggiungono i tre inventori catanesi – ha bisogno solo di qualche ora di carica alla luce del sole, e per l’Mp3 appena di un’ora e mezza. Il design è una delle caratteristiche che stiamo sviluppando, perchè di solito tecnologia e moda si sposano difficilmente e invece noi vogliamo dare molta attenzione alla forma”.


Giuseppe e Michele sono ingegneri microelettronici, Salvatore un fisico esperto nella scienza dei materiali. Insieme hanno fondato una start-up, la “eRALOS3”, che ha vinto riconoscimenti internazionali come “Mind the Bridge Business Plan Competition”, e il primo premio “Wind Business Factor”.

Auguriamo anche noi di educazionetecnica.com tanta fortuna a questi giovani ragazzi che nonostante il periodo hanno comunque deciso di investire e lavorare in Italia e soprattutto al sud. Questo conferma che se si hanno delle buone idee, queste sono valide in ogni parte del mondo.

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