I ricercatori stanno cercando modi per generare energia da diverse fonti, inclusa l'energia termica. In una recente presentazione, il dispositivo solare al buio del team dell'UNSW può alimentare le stazioni spaziali statunitensi.
Un team di ricercatori dell'UNSW di Sydney ha dimostrato la possibilità di creare elettricità al buio tramite la luce . Questa dimostrazione ha avuto luogo alcuni anni fa e nel 2024 sono stati candidati al premio Eureka , il più prestigioso riconoscimento scientifico australiano. Inoltre, hanno ottenuto finanziamenti dall'aeronautica militare statunitense per sviluppare la loro tecnologia e utilizzarla nello spazio.
Il professor Ned Elkin-Daukes , a capo di un team presso l'Università del Nuovo Galles del Sud (UNSW), ha affermato: "Questi dispositivi funzionano in modo opposto a un pannello solare. In questo caso, li chiamiamo diodi termoradiativi. Questo dispositivo si riscalda e genera energia quando emette luce in un ambiente freddo."
Calore alla luce
Il diodo termoradiante utilizza la luce prodotta dall'energia termica. Le parti più calde dell'edificio emettono luce. Invece di misurare le onde luminose generate dal calore, il diodo le trasforma in elettricità con una densità energetica molto inferiore.
A differenza dei pannelli solari, il concetto di efficienza non è applicabile a questa tecnologia. Questo perché la fonte energetica è variabile. Ciò significa che il diodo potrebbe avere un'efficienza maggiore, circa il 50% in più rispetto ai pannelli fotovoltaici, ma generare poca energia. È anche possibile che abbia un'efficienza a una sola cifra, ma generi una potenza maggiore.
Supponiamo che un pannello fotovoltaico generi 220 watt per metro quadrato; la versione 2022 del diodo termoradiativo presente in laboratorio raggiunge i 2 milliwatt per metro quadrato. Attualmente, il team punta ad aumentare questa potenza erogata fino a decine di watt per metro quadrato.
La prima dimostrazione
Nel 2019, il progetto ha dimostrato che il concetto funziona secondo la teoria termodinamica. Secondo questa, qualsiasi tipo di luce generata dal calore dovrebbe essere in grado di generare elettricità. Anche se la sua lunghezza d'onda è troppo bassa per essere visibile all'occhio umano, è possibile generare elettricità.
Il secondo approccio
Poi, nel 2021, hanno sviluppato un prototipo con materiali simili a quelli dei visori notturni. Si trattava di un modello da laboratorio funzionante a temperatura ambiente. Ma anche a quel punto, il loro approccio non è riuscito a ottenere alcun finanziamento.
L'esperimento Cube Sat ridefinisce la tecnologia per gli impianti solari spaziali
Il terzo tentativo
Questa volta il team sta costruendo una lega semiconduttrice termoradiante III-V al posto del tellururo di mercurio e cadmio. È più adattabile di quelle per la visione notturna. La stanno anche testando alle temperature sperimentate nello spazio.
L'approccio consiste nell'aggiungere la tecnologia ai satelliti in orbita terrestre bassa, che solitamente hanno un giorno di 45 minuti e una notte di 45 minuti.
Grazie ai progressi della microelettronica, i ricercatori sperano che non ci vorrà molto per passare dai tetti al cielo.
