Generare energia elettrica da buio: trovata soluzione ai pannelli solari

di Chiara Compagnucci pubblicato il

Adesso che i ricercatori della Stanford University hanno dimostrato che può funzionare, la sfida è migliorare le prestazioni del dispositivo sperimentale.

Generare energia elettrica da buio: trov

Generare energia dal buio della notte

Il concetto è tanto semplice quanto sorprendente: c'è un netto contrasto tra le temperature di congelamento dello spazio e l'atmosfera relativamente confortevole della Terra. E questa differenza potrebbe aiutare a generare elettricità utilizzando la stessa fisica optoelettrica utilizzata nei pannelli solari. Il vantaggio competitivo è presto detto: rispetto all'energia solare funzionerebbe durante la notte.

In buona sostanza si tratterebbe di una potenziale fonte di energia rinnovabile che potrebbe continuare ad andare avanti ventiquattro ore su ventiquattro e indipendentemente dalle condizioni meteorologiche. Detto in una maniera ancora più semplice: si ricava energia dal buio della notte.

Generare energia dal buio della notte

La ricerca della Stanford University è stata pubblicata sulla rivista scientifica Applied Physics Letters. I pannelli solari sono fondamentalmente fotodiodi di grandi dimensioni, dispositivi realizzati con un materiale semiconduttore che converte i fotoni (particelle di luce) provenienti dal Sole in elettricità da elettroni in un materiale come il silicio. In questo esperimento, i fotodiodi funzionano "all'indietro": come fotoni sotto forma di radiazione infrarossa - anche conosciuta come radiazione di calore - viene prodotta una piccola quantità di energia.

In questo modo, il sistema sperimentale sfrutta ciò che i ricercatori chiamano "effetto di illuminazione negativo" con il flusso di radiazioni in uscita quando il calore fuoriesce dalla Terra nello spazio. L'impostazione spiegata nel nuovo studio utilizza un semiconduttore a infrarossi rivolto verso il cielo per convertire questo flusso in corrente elettrica.

Come spiegato da uno degli autori della ricerca, Shanhui Fan della Stanford University, in termini di fisica optoelettronica (la branca dell'elettronica che studia disposizioni elettronici che interagiscono con le radiazioni) c'è davvero quella simmetria tra la raccolta delle radiazioni in arrivo e quelle in uscita. Si tratta di un interessante seguito di un progetto di ricerca che ha partecipato a Fan lo scorso anno: un pannello solare in grado di catturare la luce solare e consentire al calore in eccesso sotto forma di radiazione infrarossa di uscire nello spazio.

La quantità di energia che è possibile generare con questo esperimento

Nel nuovo studio, questo processo può produrre una quantità misurabile di elettricità anche se per il momento è ancora molto lontano dall'essere sufficientemente efficiente da contribuire alle nostre reti elettriche. Negli esperimenti del gruppo di ricerca della Stanford University sono stati prodotti 64 nanowatt per metro quadro di potenza ovvero una piccola quantità, ma sufficientemente grande per considerare sorprendente questa dimostrazione.

Per dirla con le parole di Masashi Ono della Stanford University, la quantità di energia che è possibile generare con questo esperimento è al momento molto al di sotto di quello che è il limite teorico. Adesso che i ricercatori hanno dimostrato che può funzionare, la sfida è migliorare le prestazioni del dispositivo sperimentale.

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