Un team di ricercatori ha sviluppato una tecnologia rivoluzionaria che permette di produrre energia elettrica di notte utilizzando la radiazione infrarossa emessa dalla Terra verso lo spazio. Questo sistema promette di trasformare il calore terrestre in una nuova fonte di energia rinnovabile.
Produzione di energia tramite radiazione infrarossa
Ricercatori dell’Università del Nuovo Galles del Sud hanno ideato un dispositivo basato sulla generazione termoradiativa, che cattura la radiazione infrarossa emessa dalla Terra durante la notte. Il sistema sfrutta il principio fisico per cui ogni corpo con temperatura superiore allo zero assoluto emette radiazioni elettromagnetiche, incluse quelle infrarosse.
Il dispositivo utilizza un diodo termoradiativo, simile a quello degli occhiali per visione notturna, per trasformare il calore in elettricità. Pur essendo meno efficiente rispetto ai pannelli solari tradizionali, questa innovazione rappresenta un passo avanti significativo per la produzione di energia nelle ore di buio, con un impatto potenziale sull’autosufficienza energetica globale.
Il processo di generazione energetica
Il funzionamento del dispositivo si basa su una differenza di temperatura tra la Terra calda e lo spazio freddo. Il diodo termoradiativo converte l’energia termica emessa dalla superficie terrestre in corrente elettrica grazie a una configurazione semiconduttiva avanzata. Questo processo è regolato dalla legge di Stefan-Boltzmann, che stabilisce una proporzionalità tra l’emissione radiante e la quarta potenza della temperatura della sorgente.
L’irraggiamento infrarosso, suddiviso in onde corte, medie e lunghe, viene ottimizzato per garantire il massimo assorbimento e conversione dell’energia. Il dispositivo utilizza specifiche lunghezze d’onda per garantire un’efficienza energetica anche a basse temperature ambientali.
Questa tecnologia presenta alcuni importanti vantaggi, tra i quali i principali sono:
- Sfrutta energia costantemente disponibile
- Non dipende dalla luce solare diretta
- Riduce la necessità di batterie per immagazzinamento
Nonostante l’attuale efficienza ridotta rispetto ai pannelli solari, questa tecnologia potrebbe diventare una soluzione complementare nei mix energetici rinnovabili.
Quali sono gli ambiti di applicazione di questa tecnologia?
La tecnologia termoradiativa non si limita alla produzione di energia per abitazioni. Le sue potenziali applicazioni includono:
- Settore Spaziale: alimentazione di satelliti in orbita terrestre durante i periodi di eclissi, riducendo la dipendenza da batterie
- Dispositivi Medici e Elettronici: ricarica di dispositivi come pacemaker o sensori senza l’uso di batterie convenzionali
- Veicoli: supporto per alimentare componenti elettronici, soprattutto in climi freddi
- Industria: utilizzo per sistemi di riscaldamento e raffreddamento ad alta efficienza
Il professor Ned Ekins-Daukes ha sottolineato che, con ulteriori sviluppi, la tecnologia potrebbe essere utilizzata per recuperare il calore corporeo umano, rivoluzionando il settore dei dispositivi indossabili.
Le prospettive di evoluzione dell’energia termoradiativa
L’utilizzo della radiazione infrarossa per produrre energia rappresenta una nuova frontiera per le fonti rinnovabili. Sebbene l’efficienza attuale sia inferiore rispetto ad altre tecnologie consolidate, come i pannelli fotovoltaici, i progressi in ambito semiconduttivo e la miniaturizzazione dei dispositivi potrebbero migliorare notevolmente le prestazioni nei prossimi anni.
Gli scenari futuri prevedono una crescente integrazione di questa tecnologia nei settori spaziale e industriale, con un impatto significativo sul mercato dell’energia globale. Le previsioni stimano che, entro il 2035, dispositivi basati su questo principio potrebbero contribuire fino al 10% della produzione energetica in aree remote o prive di luce solare diretta.
La ricerca continua ad aprire nuove possibilità per ridurre la dipendenza dalle fonti fossili, contribuendo a un futuro energetico più sostenibile e resiliente.
Fonte: https://www.prontobolletta.it/energie-rinnovabili/energia-radiazione-infrarossa/
