Un piccolo robot scende nel Mar Cinese Meridionale, al largo dell’isola di Weizhou, con dei pannelli solari agganciati addosso. Resta sott’acqua due ore, a 10 metri di profondità: lì il rosso della luce solare è già sparito, resta solo un blu smorto. Eppure, quando lo tirano su, le batterie al litio dentro hanno accumulato abbastanza energia per accendere un pannello LED.
Il dato preciso è 324 milliwattora, raccolti in quelle due ore da un team dell’università dello Yunnan, guidato da Wen-Hua Zhang. Come avete capito è una quantità di energia esigua, pensata per alimentare sensori, boe, sistemi autonomi che oggi vivono e muoiono in base a quanto dura una batteria. Ma è la prima volta che celle fotovoltaiche pensate apposta per l’ambiente sottomarino vengono testate in mare aperto, e non in una vasca di laboratorio. Perchè? Ve lo dico subito.
Perché un pannello solare normale non funziona sott’acqua
L’acqua di mare fa da secondo filtro, dopo quello dell’atmosfera. Assorbe rosso e infrarosso senza pietà: a 5-10 metri di profondità, quello che resta della luce è quasi tutto compresso tra 400 e 600 nanometri, la fascia del blu-verde. Un pannello fotovoltaico progettato per il pieno sole in superficie, messo lì sotto, spreca gran parte del suo potenziale: sta cercando colori che semplicemente non arrivano più.
La squadra di Zhang ha aggirato il problema. Ha costruito una cella in perovskite con un band gap largo, circa 1,96 elettronvolt, calibrato apposta sulla luce blu-verde superstite, e ci ha aggiunto un polimero, il PHMG, che stabilizza la struttura cristallina e riduce i difetti che di solito drenano le prestazioni. In laboratorio, simulando le condizioni di luce a 10 metri, le celle piccole hanno convertito il 34,71% della luce ricevuta in elettricità, contro il 17,08% con luce solare standard in superficie. I moduli più grandi si sono fermati al 29,4%.
Qui però va fatta una distinzione che il comunicato accenna appena: convertire meglio non vuol dire produrre di più. A 10 metri arriva così poca luce che l’energia totale generata resta comunque inferiore a quella in superficie. Le celle sono semplicemente più brave a spremere quel poco che rimane, non fanno certo miracoli.
Il lavoro di Zhang e colleghi
Pubblicazione: Wen-Hua Zhang e colleghi, Università dello Yunnan, studio pubblicato su Joule (2026).
Cosa cambia per la robotica sottomarina
Il problema che questa tecnologia prova ad affrontare non è nuovo, e chi segue la robotica subacquea lo conosce bene: i veicoli autonomi che pattugliano il fondale, monitorano oleodotti o studiano gli ecosistemi marini vivono legati alla durata di una batteria. Ricaricarli significa riportarli in superficie, o collegarli a un cavo. Una fonte di energia continua, anche piccola, cambia i termini del problema: non serve tirare su un robot ogni volta che si scarica.
Zhang stesso, sentito da ZME Science, non nasconde le difficoltà che restano. Oltre alla scarsità di luce, c’è la biofouling: organismi che crescono sopra le celle e bloccano la luce. Ci sono i detriti galleggianti. E c’è la corrosione da acqua salata, che nel tempo aggredisce gli strati protettivi. “La profondità operativa reale”, ha detto Zhang, “dipende da più fattori insieme, non solo dall’intensità della luce”. Il suo gruppo sta già lavorando per spingersi a 20-30 metri, in via sperimentale.
Non sono nemmeno i soli, peraltro, a muoversi in questa direzione. Il perovskite sta già ridisegnando cosa significhi “efficienza” nel fotovoltaico da superficie. Nel 2024 altri ricercatori avevano già presentato celle organiche sottomarine che superavano il 25% di efficienza a un metro di profondità. La differenza, in questo caso, è che il test è avvenuto in mare aperto, non in una vasca controllata: un passaggio piccolo sulla carta, enorme nella pratica.
Quanto ci vorrà prima di vederle davvero al lavoro
Dai 3 ai 7 anni per applicazioni reali su veicoli autonomi e sensori marini, un tempo chiaramente più lungo per qualunque impiego a profondità superiori ai 30 metri.
Prima serve risolvere biofouling e corrosione su tempi lunghi, non solo su un test di due ore. A beneficiarne per prima sarà la “smart ocean” fatta di sensori e veicoli autonomi a bassa profondità, non certo l’esplorazione degli abissi: lì il problema non è la poca luce: è che non ce n’è affatto.
Zhang parla apertamente di infrastrutture sottomarine come prossimo terreno di applicazione. In Cina, negli ultimi anni, questa espressione ha significato cose molto diverse tra loro: dai cavi di comunicazione alle piattaforme energetiche. Per ora, però, il risultato più concreto resta questo: un pannello LED, acceso da un robot rimasto sott’acqua due ore. Piccolo, quasi domestico.
Ma è lì che iniziano quasi tutte le cose che poi, tra dieci anni, daremo per scontate.
