Pannelli solari che non hanno bisogno di sole? Anche se può suonare un po’ fantascientifico, Jeremy Munday, professore presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica presso l’Università della California, ha affermato che è una realtà assolutamente possibile.
Un nuovo studio infatti, pubblicato dallo stesso Munday e dal dottorando Tristan Deppe, mostra una cellula fotovoltaica, appositamente progettata, che potrebbe generare fino a 50 Watt di potenza per metro quadrato di notte e senza il bisogno della luce solare.
Pannelli fotovoltaici senza sole: come funzionano?
Una normale cellulare solare, come dichiarato da Munday, genera energia assorbendo la luce diretta del sole provocando una tensione tra il dispositivo e il flusso di corrente.
In questi nuovi pannelli fotovoltaici senza sole, invece, la luce viene emessa e la corrente, così come la tensione, va nella direzione opposta generando comunque energia.
L’intero sistema si basa sulle proprietà dei corpi fisici di irradiare calore all’ambiente circostante (se sono più freddi). Detto in parole povere, un pannello fotovoltaico senza sole funziona come una cellula solare tradizionale ma al contrario.
Dunque, invece di assorbire luce ed energia dal sole, la prende dall’oscurità e da tutte quelle situazioni in cui, per un motivo o per un altro, non è presente la luce solare diretta.
Su cosa si è basato lo studio di Munday e Deppe?
L’approccio di Munday e Deppe si è basato sul fatto che lo spazio esterno è un luogo molto freddo.
Pertanto, se si prende un oggetto caldo e successivamente lo si punta verso il cielo notturno, irradierà calore come una luce a infrarossi.
Questo meccanismo viene utilizzato per il raffreddamento notturno da un centinaio di anni. Negli ultimi cinque anni, tuttavia, c’è stato un crescente interesse per i dispositivi capaci di farlo anche durante di giorno (filtrando la luce solare o puntando verso il sole).
Cella termoradiativa: il futuro nel settore fotovoltaico?
Un altro tipo di dispositivo, chiamato cella termoradiativa, può generare energia irradiando calore nell’ambiente circostante.
La ricerca su tali celle si concentra principalmente sull’applicazione di esse per catturare il calore di scarto dai motori o da altre applicazioni per convertirle, in seguito, in energia utile.
Munday e Deppe, tuttavia, le hanno adattate per l’uso nei pannelli solari “notturni”:
“Durante il nostro studio, ad un certo punto, abbiamo pensato: e se prendessimo uno di questi dispositivi, lo mettessimo in una zona calda e lo puntassimo verso il cielo?”
Una premessa semplice solo in apparenza, perché puntare una cella termoradiativa verso il cielo notturno consentirebbe di generare elettricità a sufficienza per il giorno successivo.
Munday ritiene che, probabilmente, funzionerà anche di giorno, supponendo che esso sia posizionato all’ombra o, perlomeno, puntato lontano dal sole.
Il vantaggio di questo approccio, rispetto ai pannelli solari tradizionali, è che una cellula termoradiativa può funzionare tutto il giorno e fungere da fonte di energia per integrare i fotovoltaici già presenti e gli impianti eolici.
Deppe e Munday, tuttavia, stanno ancora lavorando per migliorare l’output e l’efficienza di questi dispositivi, in maniera poi da iniziare una produzione su larga scala.
Pannelli fotovoltaici senza sole: il primo esperimento del 2009
Munday e Deppe non sono stati i primi scienziati a pensare ad un pannello fotovoltaico senza sole.
Nel mese di settembre del 2009 infatti, quindi più di dieci anni fa, un gruppo di scienziati era riuscito a sviluppare dei pannelli solari colorati, simili a caramelle, che catturavano le diverse parti dello spettro luminoso del sole e non avevano bisogno della luce solare diretta per funzionare.
I pannelli solari colorati, oltre a non richiedere la luce diretta del sole per generare energia, potevano assorbire anche la luce dispersa, consentendo così una raccolta più efficiente dell’energia anche nelle giornate più nuvolose.
L’azienda che aveva prodotto questi pannelli, che allora vennero indicati come un’alternativa rivoluzionaria ai tradizionali pannelli fotovoltaici, aveva dichiarato che non solo erano meno costosi, perché usavano meno silicio, ma anche più pratici.
Questo perché, almeno nelle intenzioni dell’azienda produttrice, i pannelli solari colorati potevano sostituire le superfici di tutti gli edifici, come finestre e pareti, e non richiedevano l’uso di un tetto completo.
L’invenzione dei pannelli solari colorati, tuttavia, oltre ad essere rimasta pressoché sconosciuta, non venne mai adottata, proprio perché nel 2009 i consumatori non erano molto propensi all’idea di sostituire le loro finestre e le loro pareti con questi spettri colorati che avrebbero trasformato le loro case in veri e proprio negozi di caramelle.
La soluzione trovata da Munday e Deppe avrà maggiore fortuna? Solo il tempo riuscirà a dirci se si tramuteranno in realtà oppure se resteranno solo un sogno nel cassetto.
