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Il bismuto metallico complesso potrebbe essere il futuro dell'energia pulita

Il bismuto è un metallo pesante e fragile che forma cristalli geometrici colorati quando viene fuso. Completamente atossico e in grado di assorbire la luce quasi ovunque, un giorno potrebbe alimentare le nostre case con energia pulita.

Sembra un artefatto direttamente da a Guardiani della Galassia film, bismuto o bismuto Il subsalicilato è un metallo iridescente che potrebbe sostituire definitivamente le batterie convenzionali nel prossimo futuro.

Il bismuto è un metallo conosciuto fin dall'antichità, anche se è stato spesso confuso con piombo e stagno poiché condividono proprietà simili. È quando il fragile minerale viene fuso e raffreddato in una forma aliena che il suo potenziale valore viene alla luce.

Identificato per la prima volta come minerale nel 1753, veniva tipicamente estratto insieme a piombo, stagno e rame per l'uso in cose come cosmetici e vernici. Ma a differenza dei metalli che lo circondano sulla tavola periodica, la scienza moderna lo ha ritenuto benigno per il consumo umano e non tossico al nostro ambiente.

Se vai nel tuo armadietto dei medicinali e prendi il farmaco antidiarroico rosa brillante Pepto Bismol, vedrai che ogni bottiglia contiene fino a un quarto di grammo di bismuto.

File:Wismut Kristall e 1cm3 Wuerfel.jpg
Credito: Wikipedia

Avendo trascorso decenni in circolazione nell'industria farmaceutica, gli scienziati hanno a lungo teorizzato che il bismuto potrebbe essere il successore sostenibile delle batterie al litio e al silicio che stavamo cercando da tempo.

Ma in che modo Bismuth differisce dalle batterie convenzionali?

Secondo gli scienziati come Roberto Haye, dell'Imperial College di Londra, i semiconduttori a base di bismuto si sono rivelati molto efficaci nel convertire le sorgenti luminose in energia, rendendolo un materiale "fotovoltaico", per quelli in fisica.

A differenza della maggior parte dei fotovoltaici, tuttavia, il bismuto ha anche proprietà elettroniche uniche che lo rendono efficace per l'uso in interni e in luoghi che il sole fa fatica a raggiungere direttamente. Mentre le celle fotovoltaiche tradizionali fanno molto affidamento sulla luce infrarossa, quelle di bismuto hanno un gap di banda più ampio che consente loro di assorbire di più luce invisibile.

Per non parlare del fatto che vanta alcuni dei conducibilità termica più bassa valori in metallo. Chiunque esegua giochi con specifiche elevate su un laptop apprezzerà più che altro questo aspetto.

Coniato da coloro che sono conosciuti come "l'elemento verde", il bismuto sta iniziando a sostituire il piombo nelle saldature elettriche, nei sistemi antincendio e nel rivestimento delle condutture dell'acqua nelle case, riducendo il rischio che le tossine si diffondano nel nostro suolo e nell'acqua.

Man mano che l'Internet delle cose diventa più sofisticato nelle case moderne, i semiconduttori di bismuto potrebbero avere mille usi. I dispositivi intelligenti non collegati a un sistema centralizzato, come sensori di temperatura, sistemi di illuminazione e allarmi, devono essere alimentati in qualche modo e questo materiale elegante potrebbe essere la risposta.

"Abbiamo scoperto che se si prendono i composti a base di bismuto in casa, è possibile aumentare l'efficienza complessiva di un fattore cinque", afferma Haye.

In teoria, se i semiconduttori di bismuto venissero diffusi su larga scala oggi, le batterie quotidiane che dipendono da litio, cadmio e cobalto diventerebbero probabilmente ridondanti e veloci. Immaginare mai dover sostituire una batteria.

Mentre la crosta terrestre non è esattamente piena di bismuto per la mia - è classifica 69th nella scala dell'abbondanza elementare - c'è abbastanza nel mondo per "sostenere l'ampia diffusione dei semiconduttori di bismuto", poiché richiedono molto meno materiale rispetto agli strumenti a base di silicio per generare energia.

Mentre ci avviciniamo al 2023, circa 15 miliardi batterie domestiche sono state gettate nelle discariche. Quindi, la prossima volta che bevi un cucchiaio di Pepto Bismol, considera la possibilità che il minerale che hai appena consumato possa un giorno porre fine alla nostra ricerca di energia sostenibile.

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