Un nuovo sistema di generazione di energia dei ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) crea energia “da ciò che sembra niente“, secondo il professore di ingegneria chimica Michael Strano. Il loro sistema, che chiamano risuonatore termico, sfrutta le oscillazioni giornaliere a temperatura ambiente, consentendo potenzialmente ai sistemi di telerilevamento di funzionare per anni senza batterie o altre fonti di energia. Nove scienziati del MIT del dipartimento di ingegneria chimica hanno immaginato un nuovo modo per trasformare le variazioni di temperatura in energia elettrica. Il loro sistema non ha bisogno di due diversi input di temperatura contemporaneamente; semplicemente attinge alle fluttuazioni della temperatura dell’aria. Strano ha dichiarato: “Fondamentalmente abbiamo inventato questo concetto su tutto il tessuto. Abbiamo costruito il primo risonatore termico. È qualcosa che può sedersi su una scrivania e generare energia da ciò che sembra niente. Siamo circondati da fluttuazioni di temperatura di tutte le diverse frequenze per tutto il tempo. Queste sono una fonte di energia non sfruttata “.
Il MIT ha detto che i livelli di potenza che il risonatore termico può generare sono per il momento modesti, ma il vantaggio del sistema è che non è influenzato affatto da cambiamenti a breve termine in condizioni ambientali e non richiede luce solare diretta. Potrebbe generare energia in spazi spesso non utilizzati come sotto i pannelli solari . I ricercatori dicono che il loro risonatore termico potrebbe persino aiutare i pannelli solari ad essere più efficienti in quanto potrebbe dissipare il calore residuo . Il risonatore termico è stato testato in aria ambiente, ma il MIT ha detto che se i ricercatori hanno messo a punto le proprietà del materiale utilizzato, il sistema potrebbe raccogliere altri cicli di temperatura, come quelli dei macchinari negli impianti industriali o persino il ciclo di accensione e spegnimento dei motori dei frigoriferi.
I ricercatori hanno capito che per produrre energia dai cicli termici, avevano bisogno di un materiale che fosse ottimizzato per una caratteristica poco conosciuta, chiamata effusività termica, una proprietà che descrive quanto facilmente il materiale possa attingere calore dall’ambiente circostante o rilasciarlo. L’effusività termica combina le proprietà della conduzione termica (quanto velocemente il calore può propagarsi attraverso un materiale) e la capacità termica (la quantità di calore che può essere immagazzinata in un dato volume di materiale). Nella maggior parte dei materiali, se una di queste proprietà è alta, l’altra tende ad essere bassa. La ceramica, ad esempio, ha un’elevata capacità termica ma una bassa conduzione.
Gli scienziati hanno creato ciò che il MIT ha descritto come una “combinazione di materiali attentamente studiata ” per il loro lavoro, tra cui la schiuma di metallo, il grafene e il materiale di cambio di fase ottadecano. Il MIT ha dichiarato: “Un campione del materiale realizzato per testare il concetto ha mostrato che, semplicemente in risposta a una differenza di temperatura di 10 gradi Celsius tra notte e giorno, il minuscolo campione di materiale ha prodotto 350 millivolt di potenziale e 1,2 milliwatt di potenza – abbastanza per alimentare semplici sensori ambientali o sistemi di comunicazione”. Questo approccio “è un nuovo sviluppo con un grande futuro”, dice Kourosh Kalantar-zadeh, un eminente professore di ingegneria presso l’Università RMIT di Melbourne, in Australia, che non è stato coinvolto in questo lavoro. “Può potenzialmente giocare un ruolo inaspettato nelle unità di raccolta dell’energia complementari”.
Aggiunge: “Per competere con altre tecnologie di raccolta dell’energia, sono richieste tensioni e potenze sempre maggiori. Tuttavia, personalmente ritengo che sia possibile ottenere molto di più investendo di più nel concetto. … È una tecnologia attraente che sarà potenzialmente seguita da molti altri nel prossimo futuro. ” Il team ha incluso anche gli studenti laureati in ingegneria chimica del MIT Albert Tianxiang Liu, Amir Kaplan e Sayalee Mahajan; visita allo scienziato Yuichiro Kunai; postdoc Pingwei Liu; e lo studente universitario Aubrey Toland. È stato sostenuto dall’Office of Naval Research, KAUST e dalla Swiss National Science Foundation. La rivista Nature Communications ha pubblicato il lavoro online nel mese di febbraio 2018. A segnalarci la notizia anche alcuni utenti del web (a tal proposito ricordiamo che scrivendo alla Pagina https://www.facebook.com/GloboChanneldotcom/ è possibile inviare segnalazioni, osservazioni anche con foto e video, inoltre è possibile seguire tutte le news anche su Telegram all’indirizzo https://t.me/globochannel).
Fonti:
Immagini via Melanie Gonick e Justin Raymond
