Pannelli fotovoltaici per coltivare spinaci nel deserto

Uno studio pubblicato sulla rivista Cell Reports Physical Science suggerisce l'opportunità di recuperare il calore di scarto prodotto dalle celle solari per raccogliere acqua dall'aria e coltivare ortaggi in luoghi estremi. Il sistema, chiamato WEC2P, aspira a trasformare uno dei limiti del fotovoltaico – solo il 20% circa dell'energia solare diventa elettricità – in un potenziale punto di forza per applicazioni secondarie.

Spinaci nel deserto

La soluzione descritta dal team di ricercatori del King Abdullah University of Science and Technology (Arabia Saudita) si basa sull'uso di un particolare idrogel che prima assorbe l'umidità presente nell'atmosfera e poi la libera quando fa caldo. In un esperimento condotto nella località di Thuwal, in uno dei deserti più inospitali del pianeta, gli scienziati hanno rivestito la parte posteriore di due pannelli solari con il materiale gelatinoso, in modo da sfruttare il calore di scarto per far evaporare le goccioline d'acqua intrappolate nel gel. Di notte la condensa è stata incanalata in un collettore sottostante e impiegata per irrigare degli spinaci, di norma difficili da coltivare senza cure continue. Dei 60 semi piantati nel corso dell'estate, 57 hanno dato vita a delle piante commestibili, un risultato paragonabile a quello che potrebbe accadere di norma in un contesto climatico più favorevole.

Due in uno

L'idrogel potrebbe ovviamente funzionare anche se applicato su altri tipi di supporti, specie in un posto come il deserto saudita, dove il calore non manca mai. Tuttavia, in combinazione con il fotovoltaico il beneficio è doppio: l'acqua evaporata può essere destinata alla produzione di alimenti freschi, ma torna anche utile per raffreddare i pannelli (fino a 17° nei test condotti), aumentando di riflesso la resa energetica quasi del 10%. L'abbinamento acqua ed elettricità sembra rendere il tutto particolarmente vantaggioso, riuscendo dunque dove altre tecnologie pensate solo per estrarre acqua dall'atmosfera hanno fallito in precedenza, a volte per la bassa resa altre per i costi troppo elevati. "Il nostro sistema ottiene acqua dall'aria usando energia pulita che sarebbe stata sprecata ed è adatto per aziende agricole decentralizzate e su piccola scala, in luoghi remoti come i deserti e le isole oceaniche", ha commentato in una nota ufficiale il primo autore Peng Wang.