Un congegno termoelettrico a bassissimo costo cattura il freddo notturno generando elettricità che alimenta un LED.
La ricerca è stata pubblicata ieri sulla rivista scientifica Joule.
"Il dispositivo è in grado di generare energia di notte, quando le celle solari non funzionano," sottolinea il primo autore della ricerca Aaswath Raman (@aaraman), professore assistente di scienza dei materiali e ingegneria alla University of California, Los Angeles. "Oltre all'illuminazione può esserci tutta una serie di applicazioni per generare elettricità in località remote, o in tutte le zone che necessitano di energia durante la notte".
Il giustiziere della notte
Mentre le celle solari sono ormai una fonte acclarata di energia durante il giorno, manca un sistema che faccia la stessa cosa di notte. L'energia solare può essere immagazzinata in batterie per essere usata quando non c'è sole, ma la cosa ha dei costi ancora alti.
Il dispositivo sviluppato da Raman e dai ricercatori della Stanford University Wei Li e Shanhui Fan by passa le limitazioni dell'energia solare. Si basa sui principi del raffreddamento radiativo. (Un link veloce per capire cos'è, anche se lo spiego qui sotto per sommi capi).
Come funziona?
Quando una superficie esposta all'aria trasmette il suo calore all'atmosfera, perde calore e per effetto di questo passaggio acquista una temperatura un po' più fredda dell'aria circostante.
Questo fenomeno può essere facilmente osservato: avete mai visto i piccoli cristalli di ghiaccio che si formano in un prato? Lo stesso principio può essere usato sfruttando questi passaggi di temperatura per generare energia.
Raman e colleghi hanno testato per la prima volta il loro generatore low-cost su un tetto di Stanford sotto un freddo cielo di dicembre. Il generatore è costituito da un piano di polistirene coperto da alluminio e protetto da una piccola barriera antivento. Sta su un tavolo posizionato a un metro da terra, e raccoglie il calore che sale dal tetto verso il cielo. Quando collegato ad un convertitore e ad un LED bianco, il dispositivo alimenta passivamente la luce. Attualmente è in grado di generare 25 milliwatt di energia per metro quadro. Pochina, ma i test in corso stanno già perfezionando il sistema ottenendo fino a 20 volte l'energia attuale.
A costo zero
Tutto il sistema può essere assemblato con componenti acquistati o riciclati, e Raman crede possa avere vaste applicazioni pratiche anche per questo.
"Il nostro lavoro mostra quante opportunità ci siano per creare energia anche dal raffreddamento radiativo, lo scambio di temperatura che accade di notte," dice il ricercatore. "È una tecnologia perfettamente complementare a quella solare: raccoglie molta meno energia, ma può funzionare quando non c'è il sole".
Referenze della ricerca:
Aaswath P. Raman, Wei Li, Shanhui Fan. Generating Light from Darkness. Joule, 2019; DOI: 10.1016/j.joule.2019.08.009
