Un nuovo studio dell’Università di Stanford, in California, pioniera nella ricerca di nuovi sistemi in grado di generare energia termoelettica senza la luce del Sole, apre la strada all’applicazione pratica di nuove tecnologie di produzione rinnovabile e alternativa al normale fotovoltaico: la sperimentazione procede senza sosta nei laboratori del Dipartimento di Ingegneria elettrica dove un gruppo di ricercatori ha ottimizzato un sistema in grado di produrre una densità di potenza elettrica superiore di due ordini di grandezza rispetto ai risultati riportati in precedenza. I risultati, pubblicati sulla rivista Optics Express, sono stati ottenuti ricorrendo ad alcune tecnologie già a esistenti, nello specifico combinando i sistemi di generazione di energia termoelettrica con il principio del raffreddamento radiativo. Chi mastica la materia sa bene che non si tratta di una novità assoluta ma conosce anche che uno dei principali limiti allo sviluppo è la sostenibilità del sistema. In particolare, la sua efficienza energetica, l’aspetto cardine su cui ruota la nuova ricerca. In questo lavoro dimostriamo che, attraverso l’ottimizzazione del sistema, si può produrre energia ad alte prestazioni in varie condizioni ambientali: questo indica che il nostro progetto è vicino alle prestazioni di un motore termico di Carnot, che è il limite termodinamico teorico per il motore “perfetto”, dimostrando la potenziale applicabilità della generazione di energia elettrica anche di notte”. Come premesso, il sistema sfrutta il raffreddamento radiativo, il principio per cui un corpo caldo perde calore, irradiandolo come luce infrarossa invisibile. Dalla conversione di questo calore in uscita attraverso un generatore termoelettrico è quindi possibile produrre energia sostenibile. “Il sistema funziona di notte, quando l’energia solare non è disponibile e la sola fonte reperibile è il calore contenuto nell’atmosfera che può essere raccolto per convezione d’aria libera nel generatore”. Nello specifico, utilizzando un modello termodinamico di un generatore termoelettrico, i ricercatori hanno elaborato una prova di fattibilità (proof of concept) attraverso un dispositivo che può teoricamente generare una densità di energia 2,2 Watt per metro quadrato senza la necessità di accumulatori esterni. Sebbene l’applicazione pratica debba ancora essere sperimentata e la produzione di energia elettrica notturna non sia ancora sufficiente a soddisfare il fabbisogno energetico, lo studio di tali tecnologie rappresenta una valida alternativa alla produzione di energia basata su combustibili fossili e un’opzione più vantaggiosa rispetto al costoso stoccaggio notturno dell’energia ottenuta attraverso gli attuali sistemi fotovoltaici.
Sfruttando il principio del raffreddamento radiativo, i ricercatori dell’Università di Stanford, in California, hanno ideato un sistema in grado di generare energia elettrica nelle ore notturne. Dalla sua ottimizzazione, illustrata in uno studio pubblicato sulla rivista Optics Express, è possibile ottenere una densità di potenza in uscita 2,2 Watt/m2.