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Relazione letta dai nostri alunni della classe
4ªD
Abbiamo realizzato un manufatto che
riproduce il funzionamento di una cella
fotovoltaica utilizzando i seguenti oggetti
riciclati: rame ricavato da vecchie lastre
incise; custodia CD vecchia e danneggiata
destinata ai rifiuti; fili elettrici: rimanenze
di un impianto elettrico di un lume. Questi
oggetti sono stati da noi recuperati tra le cose
messe in disuso in famiglia: un papà che lavora
il rame ci ha dato i suoi scarti, abbiamo
recuperato le custodie dei nostri vecchi CD e
abbiamo tagliato dei fili elettrici da un
vecchio lume. Nel laboratorio di chimica abbiamo
costruito il nostro manufatto: il lavoro è
iniziato con la cottura di un piccolo pezzo di
rame per 30 minuti su un fornello elettrico
affinchè il rame si ossidasse. L’abbiamo
lasciato raffreddare per altri 30 minuti e poi
siamo passati alla fase della pulizia,
rimuovendo lo strato superficiale nero di
monossido di rame che il riscaldamento aveva
prodotto. Abbiamo così ottenuto un pezzo di rame
sufficientemente pulito che è stato poi riposto
in una custodia di CD in plexiglas e su di esso
abbiamo legato e mantenuto in sede i fili
elettrici, con il silicone a caldo. Un altro
pezzo di rame puro, più piccolo, è stato
sistemato nella custodia e anche su di esso
abbiamo collegato il filo elettrico. Il silicone
ha avuto la funzione di isolante e collante.
Successivamente, sempre con il silicone a caldo,
abbiamo sigillato la custodia e attraverso un
foro appositamente lasciato aperto, abbiamo
versato una soluzione di bicarbonato di sodio,
e infine risigillato il tutto. Il principio
fisico da noi utilizzato si basa sul fatto che
il rame monovalente (Cu2O) è un conduttore,
quindi in presenza di luce altera la sua banda
di conduzione e si traduce in un flusso di
elettroni. Si crea così tra i due pezzi di rame
un flusso di ioni e la soluzione tampone di
NaHCO3 ha il compito di formare il ponte salino
che favorisce il flusso ionico. Finchè c’è la
luce la banda del rame è modificata e quindi fa
funzionare il sistema; in assenza di luce
l’ossido di rame ripristina la sua banda di
conduzione iniziale. Quindi illuminando la cella
con una lampada possiamo osservare attraverso
l’amperometro che si genera una tensione. Il
nostro scopo è stato così verificato. Il nostro
lavoro si è completato con una ricerca teorica
delle basi chimico-fisiche che sono alla base
del funzionamento del manufatto e con la stesura
della presente relazione. L’obiettivo del nostro
lavoro è stato quello di dimostrare come
attraverso il riciclo è possibile non solo
ridurre l’impatto ambientale prodotto dai
rifiuti, recuperandoli; ma anche riutilizzare i
rifiuti per produrre beni di uso comune, beni
che altrimenti prodotti genererebbero ancora
altri rifiuti. Ci auguriamo che la nostra idea
abbia un seguito, non tanto per l’energia
prodotta, che è minima, ma per il principio di
ecosostenibilità che è alla base di questo
progetto.
il video della
dimostrazione |