IL MONDO SALVATO DAL GRAFENE - DALLE BATTERIE ALLE CELLE SOLARI IL MATERIALE SCOPERTO DA DUE FISICI RUSSI PROMETTE PRODIGI: CENTO VOLTE PIU' FORTE DELL'ACCIAIO E UNA SUPERBA CAPACITA' DI CONDURRE ELETTRICITA' - POSSIBILI RIVOLUZIONI NELL’ARCHITETTURA, NEI TRASPORTI E NELLA TECNOLOGIA
Giovanni Caprara per il “Corriere della Sera”
Quando nel 2010 i due fisici Andrej Gejm e Konstantin Novoselov dell'Università di Manchester (ma fuggiti dall' Unione Sovietica) conquistarono il Premio Nobel per la fisica in seguito alla scoperta del grafene, il suo nome era praticamente sconosciuto. Da quel momento, però, diventava quasi una parola magica perché nelle università e nei centri di ricerca si capiva subito quali potenzialità nascondeva lo straordinario materiale.
Il grafene è un impercettibile strato di atomi di carbonio 200 volte più sottile di un capello e disposti nella semplicissima geometria esagonale del nido d'ape. Ciò che più impressionava era la sua resistenza, cento volte più forte dell' acciaio, la sua superba capacità di condurre elettricità (ben oltre il rame) e calore, l'eccezionale flessibilità e impermeabilità a liquidi e gas. Come non bastasse anche una debole corrente elettrica lo rendeva magnetico.
«Insomma appariva subito come un materiale straordinario con sviluppi possibili e vantaggiosi in una miriade di direzioni», commenta Vittorio Pellegrini, presidente del comitato esecutivo della «Flagship Graphene», il programma di ricerca dell' Unione Europea e a capo del Graphene Lab dell'Iit di Genova. Al quale facciamo qualche domanda.
Dunque il grafene è veramente una nuova frontiera ?
«Nel mondo c'è un' attività enorme per arrivare ad applicazioni utili. L'Europa dedica un miliardo di euro per sviluppare le tecnologie necessarie, comprendendo da batterie alle celle solari».
Perché queste scelte e non altre?
«Sono due campi strategici per il futuro. Nella produzione e distribuzione dell' energia elettrica il problema è oggi lo stoccaggio sia negli impianti dell' Enel che nelle nostre case. Ma lo è altrettanto per la mobilità riguardante dalle automobili, ai computer o ai cellulari. Utilizzando il grafene nelle attuali batterie a ioni di litio delle auto sostituendo la grafite possiamo aumentare la loro efficienza del 25 per cento. All' Iit abbiamo sviluppato dei prototipi nei primi due anni di ricerca condotti nell' ambito del piano europeo».
I prossimi passi?
«Combinare il grafene con il silicio accrescendo la capacità di assorbire gli ioni. Così si arriverà ad aumentare addirittura del mille per cento l' efficienza e la durabilità nel tempo. Di conseguenza si potrebbe passare da un' autonomia di 200 chilometri di un' auto elettrica di oggi a duemila chilometri cambiando le possibilità dell' industria automobilistica. Finora non si è andati oltre i modelli di laboratorio e il prossimo finanziamento biennale del piano europeo fino al 2018 di sei milioni di euro è proiettato a questo scopo».
E i vantaggi sull' altro fronte delle celle solari?
«Il silicio adesso impiegato nelle celle è rigido e non trasparente. Rimpiazzandolo con il grafene si disporrebbe di un materiale flessibile e trasparente oltre che più efficace nella resa aprendo un mondo nuovo soprattutto alle applicazioni in architettura. Le normali finestre o le grandi vetrate dei grattacieli diventerebbero tutte dei pannelli solari. Ciò, oltre ad eliminare i pannelli sui tetti, consentirà grazie alla flessibilità, svariate installazioni ampliando le facoltà di progettazione».
Quando si arriverà a questi risultati ?
«La Flagship europea mira a realizzare per il 2023 le tecnologie pre-industriali dei vari prodotti, dalle batterie alle celle solari, sviluppando metodi di produzione adeguati. Ciò favorirà la nascita di aziende in grado di inserirsi nel nuovo mercato creando posti di lavoro con un grande impatto sociale ed economico».
I costi di sviluppo della tecnologia non rappresentano un ostacolo?
«Il grafene è un materiale giovane nato appena una decina di anni fa ma già oggi il suo costo è intorno ad un euro per grammo compatibile col mercato. Ovviamente in una fabbricazione su ampia scala i costi dipendono dai metodi di produzione. Intanto con i brevetti dell' Iit abbiamo creato la startup BeDimensional focalizzata alla generazione di cristalli bidimensionali adatti alle nuove applicazioni».
