Più sottili di un capello: i pannelli solari che trasformeranno il mondo

La scienziata italiana dietro i pannelli solari del futuro

Da Napoli a Singapore, passando per Canada, Scozia e Stati Uniti. Il viaggio di Annalisa Bruno è quello di una scienziata che ha fatto della curiosità e dell’apertura mentale la sua bussola. Oggi è a capo di un team di ricerca presso la Nanyang Technological University di Singapore e ricercatrice per ENEA in Italia, e sta lavorando su una tecnologia che potrebbe cambiare radicalmente il modo in cui produciamo e utilizziamo energia: le celle solari in perovskite. Sono pannelli solari rivoluzionari, 200 volte più sottili di quelli tradizionali in silicio – letteralmente, spessi quanto un capello umano – ma con un’efficienza paragonabile. Flessibili, leggeri, adattabili a qualsiasi superficie: dalle finestre alle borse, dalle automobili ai piccoli accessori quotidiani. E funzionano persino con l’illuminazione artificiale degli ambienti chiusi. Il sole raggiunge e irradia tutte le superfici circostanti, e proprio questa consapevolezza guida il lavoro di Bruno: sfruttare ogni possibilità per massimizzare la raccolta di energia solare nelle superfici che ci circondano rappresenta un approccio significativamente più sostenibile alla produzione energetica.

La vera rivoluzione non è solo nella versatilità, ma anche nell’impatto ambientale. A differenza delle celle in silicio, che richiedono temperature altissime per la produzione e impiegano 2-3 anni per azzerare le emissioni di CO₂ generate nel processo produttivo, le perovskiti vengono prodotte quasi a temperatura ambiente. Il risultato è un’impronta ecologica drasticamente ridotta e tempi di ammortamento molto più brevi. La classe di materiali su cui lavora la ricercatrice napoletana – perché di una classe si tratta, non di un singolo materiale – ha avuto un’evoluzione senza precedenti nella storia della ricerca fotovoltaica. Identificate circa 12-13 anni fa come promettenti, le perovskiti hanno raggiunto nel giro di un decennio l’efficienza delle celle in silicio, un risultato mai visto prima con nessun altro materiale. Il lavoro della prof.ssa Bruno e del suo team si concentra sul portare questa innovazione dal laboratorio alla scala industriale, sviluppando metodologie compatibili con i processi produttivi già esistenti. Due anni fa hanno dimostrato per la prima volta che è possibile produrre celle in perovskite in grande formato usando tecniche già in uso nell’industria, un passo cruciale verso la commercializzazione, che è dietro l’angolo. L’approccio iniziale prevede celle ibride che combinano silicio e perovskite, sfruttando le proprietà complementari dei due materiali per ottenere efficienze ancora più elevate.

Ma cosa ha spinto una fisica napoletana a dedicare la propria vita alla ricerca sull’energia? La convinzione che l’energia sia la base di tutto. L’accesso alle fonti energetiche è ciò che può rivoluzionare le società, e molti dei bilanci delle economie mondiali si basano sulle risorse energetiche, spesso usate in modo non sostenibile, generando la crisi climatica attuale. Annalisa Bruno crede fermamente che l’unico modo per cambiare la vita delle persone marginalizzate o in condizioni di povertà sia dare accesso a un’energia economica e rinnovabile, che ci svincoli dalla necessità dell’estrazione di materiali. È una visione che nasce da un amore profondo per il pianeta, ma senza rinunciare a quello standard di vita che garantisce lo sviluppo della società. Una visione che ha portato la ricercatrice a Singapore nove anni fa, attratta dagli investimenti massicci in ricerca e dalla possibilità di creare un hub internazionale di innovazione. Il suo percorso itinerante e multidisciplinare  dalla formazione in fisica e ingegneria chimica all’Università Federico II di Napoli, passando per esperienze internazionali che l’hanno portata a conoscere il sud-est asiatico – l’ha convinta che gli stimoli continui siano necessari per generare nuove idee nella scienza. Il percorso, però, non è stato semplice. Essere una donna nella scienza comporta ancora oggi sfide specifiche. La generazione di Bruno ha visto ancora pochi modelli femminili a cui ispirarsi, creando un pregiudizio spesso inconsapevole nel pensare che certi luoghi e certi ruoli siano appannaggio degli uomini. Lo sforzo, per una scienziata donna, è ancora troppo spesso doppio: prima bisogna pensare di poter accedere a un ruolo, poi percorrere la strada per effettivamente raggiungerlo e questo comporta anche una certa difficoltà a proporsi per certi incarichi, oltre alla necessità di dimostrare il proprio diritto a occupare determinati spazi un po’ più di quanto debba fare un uomo. Eppure, il suo sguardo al futuro è positivo. La situazione sta cambiando, anche velocemente, e ora c’è un’attenzione alla problematica che prima non esisteva. La presenza di role model femminili è fondamentale perché le bambine e le ragazze possano visualizzare concretamente le loro possibilità.

Quanto alla responsabilità etica della scienza nell’affrontare la crisi climatica, per Annalisa Bruno non ci sono dubbi: è altissima e la ricerca scientifica deve rimanere al servizio dei problemi globali del mondo. Le celle solari in perovskite, in questo senso, potrebbero trasformare radicalmente la vita quotidiana: sono infatti materiali che hanno una caratteristica unica perchè non solo eccellono nell’assorbire la luce, ma possono anche emetterla e quindi si potrebbero immaginare finestre che durante il giorno agiscono come celle solari e che di notte si accendono come lampadine, o automobili che si ricaricano mentre sono parcheggiate, o sensori intelligenti alimentati dalla luce artificiale degli uffici, dato che le celle in perovskite sono efficienti assorbitori anche in condizioni di illuminazione indoor di bassa intensità. Nelle smart city del futuro, queste tecnologie potrebbero essere alla base di dispositivi intelligenti per la sensoristica e l’interconnessione di vari sistemi, inclusi quelli di illuminazione efficiente e le soluzioni integrate per una gestione energetica avanzata. Le possibilità sono davvero infinite, e cosi i loro impatti positivi.

La storia di Annalisa Bruno e della sua ricerca è stata raccontata in una puntata di “Scintille – L’innovazione che ci piace”, il podcast di Maker Faire Rome che dà voce a chi sta costruendo il futuro. Perché dietro ogni innovazione tecnologica c’è sempre una storia umana fatta di passione, tenacia e visione, e la sua storia è quella di una donna che, con la curiosità come bussola e l’energia come missione, sta accendendo la scintilla di una rivoluzione energetica globale.