Energia

I calamari giganti racchiudono il segreto per rendere l’energia solare più efficiente?

By Eric , on 4 Luglio 2024 , updated on 4 Luglio 2024 — Pannelli solari - 3 minutes to read
Les clamars géants détiennent-ils le secret pour rendre l'énergie solaire plus efficace ?
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Nel campo dell’energia solare, una recente scoperta sta suscitando l’interesse dei ricercatori: i calamari giganti potrebbero racchiudere il segreto per una migliore efficienza energetica. Questa ipotesi incuriosisce e apre nuove prospettive nel campo della ricerca sulle energie rinnovabili.

I calamari giganti delle barriere coralline tropicali potrebbero offrirci preziosi spunti per migliorare l’efficienza dell’energia solare. Un recente studio condotto da un team di ricercatori di Yale esplora i meccanismi biologici di questi molluschi per ispirare nuove tecnologie di conversione dell’energia solare.

Geometria ed efficienza energetica dei calamari giganti

IL calamaro gigante acque poco profonde di Palau, nel Pacifico occidentale, hanno una geometria unica che massimizza l’assorbimento della luce solare. I loro recettori fotosintetici appaiono sotto forma di colonne verticali dinamiche, ricoperte da un sottile strato che diffonde la luce. Anche se può sembrare controintuitivo, l’interno delle vongole è in realtà piuttosto scuro, il che consente loro di convertire l’energia solare in modo più efficiente rispetto ai tradizionali pannelli solari.

Il ruolo degli iridociti e delle alghe

I calamari ospitano alghe simbiotiche in colonne verticali, parallele alla luce in entrata. Queste alghe assorbono la luce solare dopo che questa è stata diffusa da uno strato di cellule chiamato iridociti. Questa diffusione permette alla luce di distribuirsi uniformemente attorno a ciascun cilindro di alghe, ottimizzando così il tasso di assorbimento della luce.

Modello computazionale ed efficienza quantistica

Per comprendere questi meccanismi, i ricercatori hanno sviluppato un modello analitico per calcolare l’efficienza quantistica, ovvero la capacità di convertire i fotoni in elettroni. Il modello tiene conto delle fluttuazioni della luce solare durante una tipica giornata ai tropici. Senza adattamento ai cambiamenti di luce, l’efficienza quantica ha già raggiunto il 42%. Includendo i movimenti dei calamari per regolare la loro geometria, questa efficienza è aumentata al 67%, superando di gran lunga quella dei tipici sistemi a foglia verde.

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Confronto con le foreste di conifere settentrionali

Primo piano di tentacoli di calamari, ombre sottili e motivi luminosi.

I ricercatori hanno anche notato somiglianze tra i calamari giganti e le foreste boreali di conifere. Queste foreste, avvolte in strati fluttuanti di nebbia e nuvole, mostrano geometrie e meccanismi di diffusione della luce paragonabili a quelli dei calamari, con un’efficienza quantistica simile. Questo confronto evidenzia l’importanza di considerare la biodiversità per trovare soluzioni energetiche sostenibili ed efficienti.

Potenzialità e applicazioni future

Ispirandoci ai calamari giganti, potremmo immaginare pannelli solari di nuova generazione che si integrano alghe, oppure pannelli plastici espandibili, per ottimizzare la conversione dell’energia solare. Queste innovazioni potrebbero aprire la strada a tecnologie energetiche più efficienti e rispettose dell’ambiente.

Per maggiori informazioni :
Amanda L. Holt et al, Meccanismo semplice per l’efficienza ottimale dell’uso della luce della fotosintesi ispirata alle vongole giganti, PRXEnergia (2024).
DOI: 10.1103/PRXEnergy.3.023014

Citazione :
Le vongole giganti potrebbero contenere le risposte per rendere l’energia solare più efficiente (1 luglio 2024)
recuperato il 1 luglio 2024
da https://phys.org/news/2024-07-giant-clams-solar-energy-efficient.html

Fonte: phys.org

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