Sviluppo e ottimizzazione di bio-coloranti da sottoprodotti agroalimentari per la realizzazione di celle solari integrabili architettonicamente per l’edilizia sostenibile

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Dottorato di ricerca POR FSE 2014-2020 approvato da Dgr 769/2018 OBIETTIVO TEMATICO 10 - PROGETTI DI FORMAZIONE ALLA RICERCA IN ATTUAZIONE DEL PIANO TRIENNALE ALTE COMPETENZE PER LA RICERCA, IL TRASFERIMENTO TECNOLOGICO E L'IMPRENDITORIALITÀ

Dottorando: Dott. Edoardo Marchini

Referente scientifico/supervisore borsa di dottorato: Prof. Alessandro Massi e Prof. Stefano Caramori

Coordinatore del Corso di dottorato: Prof. Carlo Alberto Bignozzi

Dipartimento di afferenza: Scienze Chimiche e Farmaceutiche

Corso di dottorato relativo al 34° ciclo nel quale si inscrive il progetto: Scienze Chimiche

Il progetto

Il progetto ha previsto la formazione di una figura scientifica/professionale esperta nella valorizzazione di seconda generazione di sotto-prodotti agri-food (pigmenti organici) applicati alla realizzazione di celle solari. Il progetto si è inquadrato nei manifesti delle value chains stabilite dalla Regione riguardando lo sviluppo di convertitori foto elettrochimici dell’energia solare, e in generale dell’energia luminosa presente all’ esterno e all’interno degli edifici, perfettamente in linea con gli obiettivi della value chain LOW CARBON ECONOMY (LowCarbon ER), ovvero quelli di favorire la transizione dell’economia regionale verso un assetto caratterizzato da maggiore sostenibilità ambientale. Allo stesso tempo il progetto si è innestato sulla value chain AGRIFOOD (SPES, Valorizzazione di Sottoprodotti e Scarti) volto all’impiego di scarti e sottoprodotti dell’industria agro-alimentare per la produzione di molecole a medio/alto valore aggiunto, ovvero coloranti biologici e loro derivati chimici, in grado di assorbire e convertire l’energia solare in elettricità in celle foto elettrochimiche trasparenti basate su substrati di TiO 2 (biossido di Titanio). E’ da considerare inoltre, che le caratteristiche estetiche delle celle solari che si vanno a realizzare (trasparenza, palette di colori accessibili) rendono agevole l’integrazione delle celle come elementi architettonici che trovano una collocazione nell’ambito della valorizzazione energetica degli edifici, sia come dispositivi outdoor (integrazione in finestre e vetrate) sia nell’ambito della gestione energetica intelligente indoor (paraluce ecc.) e come sorgenti di energia per la domotica, sensoristica, dispositivi ricaricabili ecc. (Value Chain G2B, Efficienza Energetica e Sostenibilità in Edilizia). Si deve considerare che tali celle solari hanno presentato un impiego vantaggioso, rispetto al silicio, in condizioni di luce tenue (mesi invernali e autunnali nel territorio regionale), e diffusa, presentando efficienze superiori al 20% nel recupero di energia luminosa a bassa intensità interna agli edifici.

Parole chiave

  • Sotto-prodotti agrifood
  • Celle solari
  • Energia luminosa