Energia sostenibile per lo spazio: la scommessa dell’ASI

Lo scorso maggio l’ASI ha dato vita ad un nuovo progetto tecnologico per lo sviluppo di celle fotovoltaiche e termoelettriche di nuova generazione

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Nello spazio si sopravvive grazie all’energia data dal Sole: pannelli fotovoltaici e centrali termoelettriche sono alla base dell’esplorazione robotica e della vita umana nello spazio in orbita bassa, come testimonia la Stazione Spaziale Internazionale, e lo sarà ancor di più per gli avamposti lunari e marziani.

È con questa prospettiva che lo scorso maggio l’Agenzia Spaziale Italiana ha dato vita ad un nuovo progetto tecnologico per lo sviluppo di celle fotovoltaiche e termoelettriche di nuova generazione. Una cella fotovoltaica – spiega l’ASI – è un dispositivo elettrico/elettronico che converte l’energia incidente della luce direttamente in elettricità tramite l’effetto fotovoltaico, mentre una cella termoelettrica permette di ricavare energia elettrica grazie ad una differenza di temperatura applicata ai due estremi della cella stessa.

Il progetto PEROSKY, frutto della collaborazione tra il CHOSE, Centre for Hybrid and Organic Solar Energy, dell’ Università di Roma Tor Vergata ed il Dipartimento di Chimica dell’ Università di Torino, è risultato tra i vincitori del bando Nuove idee per la componentistica spaziale del futuro, promosso dall’Agenzia Spaziale Italiana con l’intento di supportare sviluppi tecnologici radicalmente innovativi, presso laboratori, università, centri di ricerca nazionali e operatori industriali, in grado di garantire evoluzioni e applicazioni future nel settore spaziale.

Durante i prossimi 18 mesi saranno studiate tecnologie fotovoltaiche e termoelettriche processabili da soluzione liquida su substrati flessibili e la loro integrazione in un unico dispositivo per ottimizzare la gestione dell’energia a bordo di un sistema spaziale.

In particolare per quanto riguarda la parte fotovoltaica il progetto si propone di dimostrare l’applicabilità delle celle a perovskite (PSC) fabbricate su supporto flessibile all’ambiente spaziale mentre per l’aspetto termoelettrico verranno studiati una nuova classe di generatori termoelettrici (TEG) realizzati con processi di fabbricazione di stampa a basso costo.

Come ultimo aspetto, ci si propone di valutare l’accoppiamento su un singolo substrato dei generatori fotovoltaici su larga area, realizzabili su supporto flessibile, con i sistemi termoelettrici. Questo approccio, mai testato con i materiali considerati, consentirebbe di compensare, sfruttando il calore disperso dal pannello fotovoltaico, le perdite di efficienza del pannello fotovoltaico dovute alle temperature esterne.