L’energia è intorno a noi, abbiamo solo bisogno di capire come sfruttarla!
Finalmente un team del MIT ha sviluppato un dispositivo chiamato RISONATORE TERMICO, che potrebbe essenzialmente estrarre l’elettricità dal nulla sfruttando variazioni graduali della temperatura ambiente nel corso della giornata.
Gli scienziati hanno sperimentato modi per utilizzare le fluttuazioni di temperatura come fonte di energia per anni. La maggior parte di questi dispositivi funziona sul principio termoelettrico, nel senso che generano elettricità sfruttando le differenze di temperatura tra i due lati di un materiale. Quando il calore passa dal lato più caldo al lato più freddo, i vettori di carica vi scorrono e creano una differenza di tensione, generando elettricità nel processo.
Il lavoro precedente ha applicato l’effetto termoelettrico su indumenti, vernici e pentole da cucina, e questi materiali potrebbero eventualmente essere trasformati in fabbriche e centrali elettriche per riciclare il calore residuo. Tuttavia, in tutte queste applicazioni la differenza di temperatura deve essere abbastanza significativa. La nuova tecnica attinge a fluttuazioni più graduali per periodi di tempo più lunghi, permettendole di lavorare con i cambiamenti naturali di temperatura durante il giorno. Questo è chiamato l’effetto piroelettrico.
Il componente attivo del risonatore termico è una schiuma costituita da rame o nichel che viene infusa con una cera a cambiamento di fase nota come ottadecano, che liquefica e solidifica a determinate temperature. La miscela schiumosa è rivestita da uno strato di grafene, che è un eccellente conduttore termico. Complessivamente, questa combinazione specifica di materiali conferisce al dispositivo un’efficacia termica molto elevata, il che significa che può effettivamente attirare calore e rilasciare calore nei suoi dintorni.
Essenzialmente, il calore viene catturato su un lato del dispositivo e lentamente irradia attraverso il materiale verso l’altro e viene memorizzato nel materiale a cambiamento di fase nel mezzo. Poiché un lato del materiale sarà sempre più freddo dell’altro, il calore si muoverà continuamente avanti e indietro mentre cerca di stabilire l’equilibrio. Questa energia può quindi essere raccolta utilizzando normali sistemi termoelettrici.
I ricercatori hanno testato un campione del materiale per 16 giorni. Durante quel periodo, le oscillazioni di temperatura arrivavano fino a 10 ° C (18 ° F) ogni giorno e il sistema era in grado di attingere a questo per generare 350 millivolt di potenziale e 1,3 milliwatt di potenza. È riuscito a sovraperformare un normale materiale piroelettrico della stessa dimensione.
La sua produzione potrebbe essere relativamente modesta, ma i ricercatori dicono che il sistema sarebbe sufficiente per alimentare sensori e apparecchiature a bassa potenza, senza necessità di preoccuparsi delle batterie. E poiché fa uso delle fluttuazioni della temperatura ambiente, non è alla mercé degli elementi come l’energia solare o eolica.
Questo vantaggio potrebbe essere la chiave, dicono i ricercatori. Essere in grado di operare quando altri generatori non sono in grado rende il risonatore termico parte importante di una rete di “fonti di energia ortogonali” che lavorano insieme e si sostengono a vicenda quando le condizioni non sono ottimali per alcune di loro.
La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature Communications.
Fonte: MIT
