Energia sostenibile e transizione energetica anche grazie ai sistemi fotovoltaici di ultima generazione basati sulla perovskite, un minerale costituito da titanato di calcio scoperto nei Monti Urali, in Russia, alla metà dell’ottocento. L’Unione europea premia la ricerca nell’energia solare attribuendo il riconoscimento “Marie Curie Global Fellowship”, il più prestigioso del programma Marie Curie, a Luigi Angelo Castriotta, assegnista di ricerca a “Tor Vergata” presso il Dipartimento di Ingegneria Elettronica, per il progetto “EFESO” – l’acronimo sta per “Exploiting Flexible pErovskites Solar technOlogies” – che ha l’obiettivo di migliorare l’efficienza e la stabilità di moduli solari a perovskite fabbricati su substrati flessibili. La ricerca è finanziata da Marie Skodolska Curie Action (MSCA) – Bando Global Fellowship 2021 e durerà tre anni.
Abbiamo chiesto a Luigi Angelo Castriotta di raccontarci qualcosa in più del suo progetto. D.Partiamo dalla perovskite, quali sono le sue potenzialità? R. La perovskite si è rivelata un materiale energetico inorganico a basso costo più efficiente da utilizzare nelle celle solari. A differenza del silicio, la perovskite infatti può essere fabbricata a temperatura ambiente ma rispetto al silicio è notoriamente meno efficiente nel tempo: per questo motivo molte ricerche negli ultimi anni si sono focalizzate sul superamento di questa sfida».
D. L’efficienza delle celle solari a perovskite è passata dal 3% nel 2009 al 25.8% nel 2023 in soli 14 anni dalla sua scoperta, eguagliando, quasi, il record del silicio, che ha raggiunto un’efficienza del 26.1%. In che modo il progetto intende migliorare la stabilità nel tempo della perovskite e portare, dunque, questa tecnologia verso la commercializzazione? R.“EFESO” mira a rendere più duraturi i moduli solari flessibili in perovskite ottimizzando il loro processo di fabbricazione su substrati flessibili. Il progetto si articola in tre fasi principali. 1. Valutazione dei materiali – da quello che compone la perovskite, che è il semiconduttore, agli additivi, che vengono aggiunti per il suo potenziamento, ai materiali che trasportano la carica elettrica. 2. Fabbricazione e caratterizzazione dei dispositivi, riducendo le aree inattive sui moduli e lavorando sull’intrappolamento del piombo. 3. “Upscaling”, è rivolta all’ottimizzazione del design e dei processi di produzione di celle solari realizzate su grande scala per applicazioni indoor e outdoor. Questo grazie a procedure standard che permettono di creare un collegamento in serie tra le celle e ridurre le perdite di efficienza riscontrate per dispositivi di grandi superfici.
D.Nella seconda fase, quella della fabbricazione delle celle solari, si fa riferimento all’intrappolamento del piombo, perché? R. Uno degli elementi principali della perovskite è il piombo. che deve essere intrinsecamente “incapsulato” nella perovskite per evitare che a contatto, ad esempio, con l’acqua piovana, diventi tossico. Questa operazione si effettua tramite la tecnica del “drogaggio”, l’aggiunta di materiali estranei nella perovskite, e utilizzando l’ingegneria dell’interfaccia, ovvero giocando con i materiali e le loro superfici nel passaggio della perovskite dallo stato liquido a quello solido.
D. L’attività di ricerca inizierà a giugno 2023 e terminerà a giugno 2026, come si svolgerà? R. La ricerca verrà condotta in collaborazione tra l’Università di Roma “Tor Vergata” – CHOSE (Centre for Hybrid and Organic Solar Energy), l’Università del North Carolina (UNC) e l’azienda SAULE Technologies (Polonia), che si occupa dello sviluppo di celle solari innovative in perovskite. Passerò inizialmente 21 mesi negli Stati Uniti, a Chapel Hill, per poi tornare in Europa dove mi fermerò 12 mesi presso l’Università “Tor Vergata”. Infine, gli ultimi 3 mesi, lavorerò a Breslavia (Polonia), alla “Saule Technologies”.
Oltre al prestigio dal punto di vista scientifico, il riconoscimento è particolarmente importante perché per i ricercatori che hanno svolto un progetto triennale finanziato come “Marie Curie Global Fellowship”, un decreto ministeriale del 2015 prevede la possibilità di “chiamata diretta” come ricercatore di tipo b.
LE PAROLE DELLA SCIENZA La parola del giorno
DROGAGGIO s. m. [der. di drogare]. – 1. Trattamento con droghe, somministrazione di droghe, uso di droghe, cioè di stupefacenti, allucinogeni, ecc., o in genere di farmaci eccitanti. Il termine è oggi diffuso (e prevale su drogatura) soprattutto con riferimento ad ambienti sportivi, come equivalente dell’ingl. doping. 2. Per estens., nel linguaggio tecn. e scient., l’introduzione di quantità controllate di atomi estranei in un composto puro (generalm. un cristallo), al fine di modificarne le proprietà: procedura usata, per es., per determinare le caratteristiche elettriche nei semiconduttori (Fonte: Treccani)
Villa Mondragone (Monte Porzio Catone), sin dall’ epoca romana luogo privilegiato dedicato all’otium e residenza estiva di cardinali e papi, apre al pubblico nelle giornate di sabato 24 giugno e domenica 25 giugno. Sarà possibile visitare le magnificenze dei suoi saloni affrescati e il panoramico giardino segreto del Papa, insieme alle sale degli allievi del Collegio Villa Mondragone, quando nel 1865 fu donata ai Gesuiti da Marcantonio V Borghese. Nel 1981 la struttura e il parco circostante furono acquistati dall’ Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”, che ne ha fatto la sua sede di rappresentanza.
Biglietti: 10.00 euro (ingresso + visita guidata), con aperitivo + 10.00 euro, con apericena + 15.00 euro. Tre i turni di visita, in italiano e in inglese (su prenotazione), nei seguenti orari: 11:00 / 15:00 / 18:30. La visita guidata è gratuita per gli studenti dell’Università Roma “Tor Vergata”.
Parcheggio gratuito. L’entrata con auto è consentita da via Mondragone, 4 (strada situata di fronte al parco dell’Ombrellino). Vietato l’accesso agli animali
Martedì 30 maggio, dalle ore 9.00 alle ore 18.30, nell’Aula Leonardo (Edificio Didattica – via del Politecnico, 1) si terrà l’evento “ISPE Pharma Hackathon” in collaborazione con Janssen, azienda leader nel settore farmaceutico. L’evento è rivolto a tutti gli studenti e studentesse di Ingegneria che intendono mettersi alla prova in ambito “Operational Excellence” ed è aperto a soli 50 partecipanti che saranno divisi in gruppi di lavoro e presenteranno la loro soluzione davanti a una giuria di esperti.
Tra i premi in palio: una visita nello stabilimento Janssen di Latina, un incontro con il Site Board e la possibilità di inserimento nei processi di selezione aziendale. Inoltre, tutti i partecipanti riceveranno un anno di iscrizione gratuita a ISPE –International Society for Pharmaceutical Engineering (ISPE), l’associazione internazionale no profit di professionisti del Life Science.
Iscrizioni (singolarmente o in gruppo) entro venerdì 26 maggio, fino al raggiungimento dei posti disponibili (50), a questo link
Giovedì 6 Luglio 2023 dalle ore 15:00 partecipa all’Open Day in presenza dell’Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” che si terrà presso la Facoltà di Economia in via Columbia 2. Un’occasione per visitare l’Ateneo e partecipare alla presentazione dell’offerta formativa completa dell’Area di Ingegneria, insieme a quella delle altre Aree (Economia, Giurisprudenza, Lettere e Filosofia, Medicina e Chirurgia, Scienze MM.FF.NN.) con tutti i corsi di laurea triennale, magistrale e a ciclo unico. L’ Area di Ingegneria, così come le altre Aree, avrà un’aula dedicata con desk informativi e attività di approfondimento, laboratori e seminari, oltre a docenti e tutor di riferimento per l’area di studio di tuo interesse.
L’edizione 2023 dell’International Conference on Control, Automation and Diagnosis (ICCAD) si terrà dal 10 al 12 maggio a Roma presso la Macroarea di Ingegneria dell’Università di Roma “Tor Vergata”. La conferenza ICCAD, partita da Hammamet (2017), è poi approdata a Marrakech (2018), Grenoble (2019 e 2021), Parigi (2020), Lisbona (2022) e, ora, nel 2023 la settima edizione arriva a Roma. La conferenza è l’occasione per presentare risultati di ricerca e nuove sfide nel campo dell’automazione, ovvero del trasferimento alle macchine di operazioni di governo e controllo di dispositivi, processi e sistemi di diversa natura. Si parla di automazione ogni qualvolta un’operazione viene eseguita da una macchina senza, o con ridotto, intervento dell’uomo. Il convegno riunisce esperti dell’industria, dei governi e del mondo accademico, esperti in ingegneria, progettazione e ricerca. Il convegno affronterà aspetti sia teorici che applicativi, con particolare attenzione agli scenari di convergenza fra Intelligenza computazionale, Interazioni uomo-macchina, Metodi di intelligenza artificiale per la diagnosi, Informatica e Robotica. Tre sono le aree tematiche generali nelle quali si confronteranno i relatori provenienti, in particolare, da Nord Africa, Medio Oriente, Paesi Arabi, India ed Europa: Controlli automatici e Sistemi di controllo; Diagnosi ed isolamento dei guasti; Sistemi robotici
IL FUTURO DELLA RICERCA NELL’ AUTOMAZIONE Per le comunità accademiche e industriali ICCAD 2023 è una straordinaria opportunità di condividere soluzioni e discutere le future direzioni di ricerca nel campo dell’automazione. «L’automazione è un settore in fortissima espansione, come dimostra anche l’altissima richiesta di ingegneri dell’automazione con competenze avanzate negli ambiti della robotica e del controllo di processi. In questo ambito l’Ateneo di “Tor Vergata” è da sempre in prima linea, se si considera che uno dei docenti fondatori dell’ateneo, il professor Salvatore Nicosia, è stato il pioniere degli studi di robotica nelle università romane», afferma il professor Sergio Galeani, coordinatore del corso di laurea magistrale inIngegneria dell’automazione presso il Dipartimento Ingegneria Civile e Ingegneria Informatica. «Lo strumento alla base dell’automazione è la teoria matematica dei sistemi e del controllo, che rende possibile studiare le caratteristiche dinamiche che regolano l’evoluzione di un qualunque sistema, naturale o artificiale, in modo sostanzialmente indipendente dal contesto applicativo, consentendo una comprensione profonda di alcuni fenomeni universalmente presenti in ogni realtà in grado di autoregolarsi», spiega il professor Galeani.
DALLA TEORIA DEI SISTEMI ALLA TEORIA DEL CONTROLLO L’automazione è per sua natura multidisciplinare e trova applicazione nei più svariati ambiti, toccando da vicino la nostra vita quotidiana: dalle semplici applicazioni presenti negli elettrodomestici (frigoriferi, lavatrici, condizionatori) alle applicazioni nel campo automobilistico (sistemi di frenatura e sterzo servoassistiti, sospensioni attive, controllo della velocità di crociera, guida autonoma), aerospaziale (piloti automatici per aerei o droni, controllo dell’orbita dei satelliti), manifatturiero, energetico, medico (robotica medica, organi artificiali), e via dicendo. «Grazie alla teoria dei sistemi – continua Galeani – tutti i sistemi di automazione possono essere studiati con la stessa metodologia matematica. La stessa metodologia consente non solo di descrivere il comportamento “spontaneo” del “sistema dinamico” considerato – che potrebbe essere un aereo, un processo industriale o economico, un robot, un ecosistema, etc. – ma permette di determinare come modulare i parametri che ne determinano il comportamento in modo da indurre un’evoluzione più desiderabile o sostenibile: questa è la genesi della teoria del controllo», aggiunge Galeani.
PRESENTAZIONI PLENARIE Oltre a numerose presentazioni nelle sessioni tecniche parallele, l’edizione di quest’anno ospiterà tre presentazioni plenarie da parte di esperti riconosciuti a livello internazionale (Maria Di Mascolo (CNRS, Francia) illustrerà i metodi per rendere più efficienti i sistemi di produzione nell’ambito biomedico; Carlo Cecati (Università de L’Aquila) descriverà dei metodi analitici per la modulazione nei convertitori di potenza; Bernard Brogliato (INRIA, Francia) parlerà di metodi impliciti per la discretizzazione di controllori sliding-mode) e due presentazioni semi-plenarie da parte di due giovani brillanti accademici (Thulasi Mylvagana, Imperial College London, mostrerà l’applicazione della teoria dei giochi differenziali al controllo automatico, ad esempio per evitare collisioni in sistemi multi-agente; Corrado Possieri, Università di Roma “Tor Vergata”, spiegherà l’utilizzo di tecniche di geometria algebrica per la robotica e la teoria del controllo).
ICCAD’23 è organizzata dall’Associazione tunisina per la tecnologia e lo sviluppo sostenibile (ATTeDD), con la sponsorizzazione tecnica di IEEE Systems, Man and Cybernetics Society, Polytech Grenoble e IEEE Society.
