La tecnologia solare tradizionale assorbe la luce solare per ridurre la tensione. Stranamente, alcuni materiali sono in grado di muoversi nella direzione opposta, producendo energia irradiando calore nel freddo cielo notturno. Un gruppo di ingegneri australiani ha dimostrato questa teoria in azione, utilizzando la tecnologia comunemente utilizzata negli occhiali per la visione notturna per generare energia.
Finora, il prototipo produce solo una piccola quantità di energia ed è improbabile che sia una fonte di energia rinnovabile competitiva, ma combinato con la tecnologia fotovoltaica esistente, può utilizzare una piccola quantità di energia fornita dalle celle solari per raffreddarsi dopo un lungo e caldo giornata di lavoro.
"La fotoelettricità, la conversione diretta della luce solare in elettricità, è un processo artificiale che gli esseri umani hanno sviluppato per convertire l'energia solare in elettricità", afferma Phoebe Pearce, fisica dell'Università del New South Wales. "In questo senso, il processo termoradiativo è analogo: deviiamo l'energia che fluisce nella gamma dell'infrarosso dalla calda Terra al freddo Universo". Forzando gli atomi in qualsiasi materiale ad oscillare con il calore, si fa sì che i loro elettroni generino pulsazioni di radiazione elettromagnetica a bassa energia sotto forma di luce infrarossa. Non importa quanto sia debole questo sfarfallio elettronico, è comunque in grado di avviare una lenta corrente di elettricità. Tutto ciò che serve per questo è un semaforo elettronico unidirezionale chiamato diodo. Costituito dalla giusta combinazione di elementi, un diodo può spostare gli elettroni cedendo lentamente il suo calore a un ambiente più fresco.
In questo caso, il diodo è costituito da tellururo di mercurio-cadmio (tellururo di cadmio di mercurio (MCT)). Già utilizzato nei dispositivi che rilevano la luce infrarossa, la capacità dell'MCT di assorbire la luce del medio e lontano infrarosso e di convertirla in corrente è ben studiata. Ciò che non era del tutto chiaro era come questo particolare trucco potesse essere efficacemente utilizzato come una vera fonte di energia.
Quando riscaldato a circa 20°C, uno dei rivelatori fotovoltaici MCT testati ha generato una densità di potenza di 2,26 ml per metro quadrato. Naturalmente, questo non è sufficiente per far bollire una brocca d'acqua per il caffè mattutino. Probabilmente avrai bisogno di abbastanza pannelli MCT per coprire diversi isolati per questo piccolo compito. Ma non è proprio questo il punto, dato che è ancora molto presto sul campo per parlare di un risultato reale e c'è il potenziale per la tecnologia di svilupparsi ulteriormente in futuro.
“In questo momento, la dimostrazione del diodo di termoradiazione è a bassissima potenza. Una delle sfide è stata effettivamente rilevarlo", afferma il ricercatore capo Ned Ekins-Dowkes. Ma la teoria dice che la tecnologia potrebbe eventualmente produrre circa 1/10 della potenza di una cella solare. Con questa efficienza, potrebbe valere la pena di intrecciare diodi MCT nelle tipiche reti fotovoltaiche in modo che continuino a caricare le batterie molto tempo dopo il tramonto.
Per essere chiari, l'idea di utilizzare un pianeta in raffreddamento come fonte di radiazioni a bassa energia è qualcosa che interessa da tempo gli ingegneri. Metodi diversi hanno mostrato risultati diversi, tutti con i propri costi e benefici. Tuttavia, testando i limiti di ciascuno e mettendo a punto la loro capacità di assorbire più infrarossi, possiamo sviluppare un insieme di tecnologie in grado di spremere ogni goccia di energia da quasi ogni tipo di calore di scarto.
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