La radiazione solare riscalda seriamente la superficie della Terra e gli oggetti su di essa durante il giorno, ma di notte il calore in volumi significativi fuoriesce nello spazio. Sarebbe allettante utilizzare questa energia per generare elettricità durante le ore notturne e il lavoro in questa direzione è in corso. Gli scienziati dell'Università del New South Wales (UNSW Sydney) hanno contribuito alla futura svolta nel campo della generazione elettrica nella gamma degli infrarossi.
Un team di ricercatori, tra cui l'ARC Center of Excellence, ha utilizzato un dispositivo di generazione di energia chiamato "diodo termoradiatore", che è simile alla tecnologia utilizzata negli occhiali per la visione notturna. La quantità di energia prodotta dai nuovi esperimenti è piccola, approssimativamente equivalente allo 0,001% della capacità di una tipica cella solare, ma il proof of concept è significativo.
"Di solito pensiamo all'emissione di luce come a qualcosa che consuma energia, ma nella regione del medio infrarosso, dove tutti risplendiamo di energia radiante, abbiamo dimostrato che è possibile estrarre energia elettrica", ha affermato uno degli autori dello studio . "Non abbiamo ancora il materiale miracoloso che renderà il diodo termoradiatore una realtà quotidiana, ma abbiamo fornito una prova di principio e non vediamo l'ora di vedere quanto possiamo migliorare questo risultato nei prossimi anni".
Per dimostrare il concetto che l'energia può essere generata dal processo di radiazione termica da un termogeneratore con una temperatura superiore alla temperatura ambiente, gli scienziati hanno utilizzato fotodiodi basati sul composto HgCdTe (mercurio, cadmio e tellurio). Entrambe le misure sono state effettuate in regime fotoelettrico e di termoradiazione e sono stati effettuati calcoli teorici, inclusi processi critici non radiativi (termodinamica classica).
Si è scoperto che con una differenza di temperatura di soli 12,5 °C, si registra una densità di potenza elettrica termoradiante di picco di 2,26 mW/m2 per un fotodiodo che emette vicino a 4,7 µm, con un'efficienza di radiazione stimata dell'1,8%. Questi dati sono sufficienti per prevedere un'elevata efficienza radiativa dei semiconduttori nella gamma del medio infrarosso per l'implementazione della generazione di energia da termoradiazioni in futuro, ma c'è ancora lavoro e lavoro da fare in questa direzione.
2022-05-17 13:30:28
Autore: Vitalii Babkin