Grafene: ecco come e perché questo materiale ricavato da una matita rivoluzionerà la transizione energetica

Il materiale del futuro è stato scoperto per caso dalla grafite delle matite. Andre e Kostya sono due ricercatori dell’Università di Manchester. Nel 2004 organizzavano spesso gli “esperimenti del venerdì sera” – sessioni in cui si dedicavano a esperimenti scientifici non necessariamente legati al loro lavoro quotidiano. Un venerdì, i due scienziati riuscirono a rimuovere...

Feb 2, 2025 - 14:41

Grafene: ecco come e perché questo materiale ricavato da una matita rivoluzionerà la transizione energetica

Il materiale del futuro è stato scoperto per caso dalla grafite delle matite.

Andre e Kostya sono due ricercatori dell’Università di Manchester. Nel 2004 organizzavano spesso gli “esperimenti del venerdì sera” – sessioni in cui si dedicavano a esperimenti scientifici non necessariamente legati al loro lavoro quotidiano.

Un venerdì, i due scienziati riuscirono a rimuovere alcune scaglie da un blocco di grafite utilizzando del nastro adesivo. Notarono che alcune scaglie erano più sottili di altre. Ripetendo più volte il processo di separazione dei frammenti di grafite, riuscirono a creare scaglie spesse un solo atomo. Il loro esperimento portò all’isolamento del grafene per la prima volta nella storia.

Si trattava di Andre Geim e Kostya Novoselov, e questa scoperta, sei anni dopo, valse loro il Nobel per la Fisica.

Il grafene è un materiale costituito da un singolo strato di atomi di carbonio disposti in una struttura bidimensionale a nido d’ape.

Proprietà e applicazioni del grafene

Celle solari ad alta efficienza

Il grafene può essere utilizzato per migliorare l’efficienza delle celle fotovoltaiche grazie alla sua elevata conducibilità elettrica e alla trasparenza. Può anche essere combinato con altri materiali per creare celle solari più leggere, flessibili e durevoli.

Batterie e supercondensatori

Le batterie al grafene promettono una maggiore densità energetica, tempi di ricarica più rapidi e una durata più lunga rispetto alle batterie tradizionali al litio. I supercondensatori a base di grafene potrebbero immagazzinare e rilasciare energia quasi istantaneamente, rendendoli ideali per veicoli elettrici e dispositivi portatili.

Tecnologie a idrogeno

Il grafene può facilitare l’estrazione dell’idrogeno dall’acqua o dall’aria grazie alla sua permeabilità selettiva ai protoni. Inoltre, è in grado di migliorare le prestazioni delle celle a combustibile a idrogeno, una tecnologia chiave per la mobilità sostenibile e l’energia pulita.

Rivestimenti per turbine eoliche

I rivestimenti rinforzati con grafene possono aumentare la resistenza e ridurre l’usura delle pale delle turbine eoliche, migliorando così l’efficienza e riducendo i costi di manutenzione.

Sistemi di accumulo di energia

Grazie alla sua leggerezza e conducibilità, il grafene può migliorare le prestazioni dei sistemi di accumulo energetico, come i dispositivi per immagazzinare energia eolica e solare.

Efficienza nei trasporti

L’uso del grafene nei materiali compositi per la costruzione di veicoli elettrici e aerei può ridurre il peso complessivo, diminuendo il consumo energetico e aumentando l’autonomia.

Limiti del grafene

Tuttavia, la produzione di grafene su larga scala e a costi accessibili rappresenta ancora una sfida. La ricerca si concentra su tecniche innovative per ottimizzare la sua sintesi e la lavorazione, aprendo la strada alla sua adozione su vasta scala.

In conclusione, il grafene non è solo un materiale rivoluzionario, ma anche un catalizzatore per il futuro dell’energia pulita e sostenibile. La sua implementazione potrebbe accelerare la transizione verso un’economia energetica più verde, con impatti significativi sulla società e sull’ambiente.

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