Man mano che le agenzie spaziali si spingono sempre più all’interno del sistema solare esterno, la diminuzione della luce solare diventa una sfida critica. Un pannello solare standard da 1 metro quadrato (3,2 piedi) che fornisce circa 400 W vicino alla Terra dovrebbe essere circa 2.000 volte più grande per produrre la stessa potenza nell'orbita distante di Plutone [NASA].
Per risolvere questo problema, la NASA ha collaborato con MSGI Technology Solutions, che ha recentemente introdotto celle solari che incorporano microscopici pilastri di carbonio, i nanotubi, nella struttura cellulare.
I nanotubi svolgono due funzioni chiave:intrappolano i fotoni che altrimenti verrebbero riflessi su una superficie piana e aumentano la superficie effettiva del pannello, consentendo di raccogliere più luce e convertirla in elettricità.
Anche l’accumulo di polvere rappresenta una significativa minaccia per l’efficienza. Solo 2,8 g di polvere per metro quadrato (0,9 m²) possono ridurre la resa di un pannello fino al 40%. In risposta, scienziati e collaboratori esterni della NASA hanno sviluppato un rivestimento autopulente e repellente allo sporco, originariamente progettato per applicazioni extraterrestri 【NASA】.
Questi pannelli presentano uno strato sottile, trasparente ed elettricamente conduttivo. I sensori integrati rilevano l'accumulo di polvere e attivano un impulso elettrico che invia una breve onda elettromagnetica, espellendo efficacemente lo sporco senza parti in movimento.
Un sistema di pulizia di questo tipo ha un valore inestimabile perché elimina l'usura meccanica dei componenti mobili ed elimina la necessità del lavaggio manuale, un'attività ad alta intensità di manodopera e dispendiosa acqua che sarebbe poco pratica sulla superficie polverosa di Marte o di altri siti remoti.
Al di là dello spazio, questi progressi si traducono nella vita di tutti i giorni. I pannelli solari modernizzati ora alimentano un'ampia gamma di beni di consumo, dall'attrezzatura da campeggio portatile alle radio, e la tecnologia è promettente per applicazioni su larga scala, portando potenzialmente a nuovi tipi di centrali elettriche terrestri.
Senza la ricerca pionieristica della NASA e la collaborazione con le imprese private, la tecnologia solare probabilmente rimarrebbe agli inizi. Grazie a questi sforzi, le soluzioni alimentate dal sole continueranno ad evolversi, a vantaggio sia dell'esplorazione spaziale che del fabbisogno energetico legato alla Terra.
