Esistono diversi tipi di pannelli solari. Quello più tipicamente utilizzato è un tipo che genera elettricità dal sole attraverso un processo fisico chiamato effetto fotovoltaico: ovvero la reazione che avviene quando l’esposizione alla luce su determinati materiali genera una corrente elettrica.
Un altro tipo genera elettricità dal calore attraverso processi termici, quando il sole è più caldo e la Terra è più fredda e la differenza di temperatura può essere convertita in energia utilizzabile.
Questo secondo tipo di pannello solare è quello che ha ispirato un team di ricercatori della Stanford University di Palo Alto, in California, a sviluppare un nuovo sistema in grado di sfruttare l’energia dell’oscurità.
Si basa sul concetto di utilizzare il calore per generare energia ma è una versione inversa del pannello solare. Mentre il pannello solare utilizza la differenza di calore tra il sole e la Terra con la Terra che è il lato più freddo, il loro sistema utilizza la differenza di calore tra la freschezza dell’atmosfera notturna e la Terra. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica Joule.
L’autore dello studio Shanhui Fan, professore di ingegneria elettrica a Stanford, ha detto in un’intervista a Gizmodo:
“La quantità di energia che arriva dal Sole deve essere approssimativamente uguale a quella che esce dalla Terra sotto forma di radiazione termica, in modo da mantenere la Terra a una temperatura più o meno costante. La quantità di potenza disponibile per la raccolta è molto grande.”
Soprannominato da alcuni un “pannello anti-solare”, il dispositivo ha il potenziale per colmare il vuoto lasciato dall’energia solare, raccogliendo energia dalla notte. Il dispositivo basato su generatore termoelettrico sfrutta la variazione di temperatura tra la Terra e lo spazio esterno utilizzando “un meccanismo di raffreddamento passivo noto come raffreddamento radiativo del cielo per mantenere il lato freddo di un generatore termoelettrico di diversi gradi al di sotto della temperatura ambiente“.
Come funziona nei dettagli questa nuova tecnologia
I ricercatori scrivono:
Utilizziamo un meccanismo di raffreddamento passivo noto come raffreddamento radiativo per mantenere il lato freddo di un generatore termoelettrico di diversi gradi al di sotto della temperatura ambiente. L’aria circostante riscalda il lato caldo del generatore termoelettrico, con la conseguente differenza di temperatura convertita in energia elettrica utilizzabile. Evidenziamo percorsi per migliorare le prestazioni da un dimostrato 25 mW/m2 a 0,5 W/m2. Infine, dimostriamo che anche con la dimostrazione di implementazione a basso costo qui, viene prodotta energia sufficiente per accendere un LED: generare luce dall’oscurità.
I ricercatori hanno testato il loro sistema solo con un prototipo molto piccolo. Il dispositivo era un disco di alluminio di 20 centimetri verniciato di nero e collegato a generatori termoelettrici commerciali. Ha creato con successo energia sufficiente per alimentare una singola piccola lampadina a LED, un piccolo successo con un potenziale incommensurabilmente enorme.
È anche possibile che il dispositivo possa agire al contrario durante il giorno, assorbendo la luce solare e producendo elettricità da un calore che viaggia dal sole al disco e nell’ambiente esterno.