Il materiale ultra-nero per centrali solari termiche assorbe il 99,5% della luce solare.

Energia

Redazione del sito web sull'innovazione tecnologica - 30 ottobre 2025

Vista idealizzata di un impianto solare termico. [Immagine: generata da SIT/IA]

Tutto nero

Quando si osserva una centrale solare termodinamica , tutto sembra estremo: un enorme campo di specchi cattura il calore del sole, dirigendolo verso una torre grande quanto un edificio di 20 piani, dove il calore rovente viene utilizzato per riscaldare un fluido, che viene poi utilizzato per alimentare le turbine e generare elettricità.

È quindi piuttosto sorprendente che l'efficienza di questi impianti di energia pulita e rinnovabile dipenda da strutture così piccole da essere invisibili a occhio nudo: per vederle, infatti, è necessario un microscopio molto potente.

L'obiettivo è trovare il materiale con il più alto tasso di assorbimento termico possibile, in modo che possa catturare la massima quantità di calore ogni volta che splende il sole. In pratica, si tratta di produrre il materiale più nero possibile in modo che assorba la maggior parte dello spettro possibile senza riflettere nulla, catturando così la massima quantità di calore.

"Quanto più riusciremo a sviluppare materiali assorbenti più efficaci, tanto più competitivi saranno i sistemi e maggiori saranno le opportunità che si apriranno per questo tipo di energia", commenta il professor González de Arrieta, dell'Università dei Paesi Baschi, in Spagna. "Effettuiamo analisi termo-ottiche per misurare le proprietà di assorbimento dei campioni che riceviamo. A livello internazionale, sono pochi i laboratori dedicati alla ricerca sulle alte temperature".

E ora il team ha scoperto un materiale che non solo si è rivelato uno dei più efficienti mai valutati, ma presenta anche le proprietà necessarie per il suo utilizzo pratico nelle centrali solari termiche.

L'intera gigantesca struttura del parco solare termico dipende da queste nanostrutture, invisibili a occhio nudo. [Immagine: González de Arrieta et al. - 10.1016/j.solmat.2025.113840]

Meglio dei nanotubi di carbonio.

Il materiale più nero mai prodotto è stato realizzato con nanotubi di carbonio . Tuttavia, sebbene questi minuscoli tubi siano dei veri e propri campioni in quasi tutti gli ambienti di laboratorio, non sono adatti a tutte le applicazioni pratiche.

"I nanotubi di carbonio non sono stabili alle alte temperature e in presenza di elevata umidità. Pertanto, devono essere rivestiti con materiali più resistenti, il che ne limita l'ottimizzazione. I nanotubi di carbonio assorbono circa il 99% della luce, ma non possono essere utilizzati nelle torri solari", ha spiegato Arrieta.

Il team ha poi identificato un'altra nanostruttura, un nanoago (questi nanoaghi non sono cavi come i nanotubi) fatto di una sostanza chiamata _cobaltato di rame ( _CuCo2O4 ).

"Sono molto più stabili alle alte temperature e, inoltre, i nanoaghi rivestiti di ossido di zinco hanno un assorbimento maggiore rispetto ai nanotubi utilizzati finora. I materiali attualmente utilizzati nelle torri solari (silicio nero) assorbono il 95% della luce, che è molto; tuttavia, i nanoaghi di rame e cobalto assorbono il 99% della luce, e quelli rivestiti di ossido di zinco ancora di più, il 99,5%", ha affermato Arrieta.

Il team prevede che il materiale verrà rapidamente utilizzato per i test in condizioni operative reali, con la promessa di aumentare significativamente la produzione di energia anche nelle centrali termosolari già installate.

Altre notizie su:

Altri argomenti