Se avete intenzione di convertirvi al solare, prima di comprare
costosissimi pannelli, sappiate che presto non serviranno più.
Stephen
Rand ed i suoi colleghi della University of Michigan hanno scoperto come
ricavare energia dalla luce del Sole, senza l’utilizzo delle classiche
celle fotovoltaiche.
I risultati della ricerca del’equipe del prof. Rand, pubblicati nel Journal of Applied Physics,
hanno dimostrato che il campo magnetico della luce, fino ad oggi
considerato troppo debole per essere utilizzato in applicazioni
pratiche, è invece una potentissima fonte d’energia.
“Nelle classiche celle fotovoltaiche, la luce attraversa un materiale semi-conduttore, viene assorbita e crea calore. Fino ad oggi si sono costruiti i pannelli solari basandosi su tale processo d’assorbimento e si pensava che l’intensità del campo magnetico della luce fosse
troppo insignificante per esser preso in considerazione. Abbiamo
scoperto, invece, l’esistenza di un’interazione così strana, che è stata
trascurata per più di cent’anni: la luce, passando attraverso
un materiale non-conduttore, crea un campo magnetico così intenso che è
in grado di causare, come un campo elettrico, il fenomeno della rettificazione ottica (la separazione delle cariche provocato dal campo elettrico della luce all’interno delle classiche celle fotovoltaiche, ndr). I
risultati ottenuti porteranno alla creazione di celle fotovoltaiche di
nuova generazione, che non implicheranno l’utilizzo di materiali
semi-conduttori e non si baseranno sull’assorbimento della luce, bensì utilizzeranno il campo magnetico della luce per produrre energia.” – ha annunciato Stephen Rand.
“In base al fenomeno della rettificazione ottica, all’interno del
materiale semi-conduttore con cui sono costruiti gli odierni pannelli
solari, il campo elettrico della luce provoca una separazione delle cariche positive e negative, creando un voltaggio e quindi energia – ha spiegato il ricercatore William Fisher – fino ad oggi si
pensava che tale effetto elettrico avvenisse solo all’interno di
materiali cristallini che possiedono una certa simmetria. Abbiamo
scoperto, che nelle giuste condizioni, la rettificazione ottica può
essere indotta anche dalla componente magnetica della
luce: il campo magnetico è in grado di curvare gli elettroni e generare
sia un dipolo elettrico, che uno magnetico. Convogliando un numero
sufficiente di questi dipoli in una fibra abbastanza lunga, si può
ottenere un enorme voltaggio, tale da costituire una vera e propria batteria ottica. Estrendolo, tale voltaggio può essere utilizzato quale fonte d’energia”.
“Per ottenere questi risultati, la luce deve brillare in un materiale che non conduce elettricità, come il vetro ad esempio - sottolinea Fisher - e
dev’essere infocata ad un’intensità di 10 milioni di watt per cm²,
anche se i nuovi materiali sono in grado d’ottenere ottimi risultati ad
intensità minori. Tutto quello di cui abbiamo bisogno sono lenti per
infocare la luce ed una fibra per guidarla. Il vetro può essere
considerato un buon materiale, risultati migliori si ottengono con la
ceramica trasparente”.
William Fisher e Stephen Rand hanno scoperto che la luce (di un laser
o del Sole), passando attraverso un materiale non-conduttore, crea un
campo magnetico con un’intensità così forte, che può essere utilizzato
quale fonte d’energia e di sostituire, quindi, il ruolo che la corrente
elettrica gioca nelle classiche celle fotovoltaiche. Gli scienziati
della Michigan University hanno creato una “batteria ottica”, in grado di soppiantare i vecchi pannelli solari.
Durante i prossimi esperimenti, previsti per l’estate del 2011, Rand e
Fisher lavoreranno prima con la luce di un raggio laser, poi
direttamente con la luce del Sole. Gli scienziati prevedono di costruire
una nuova generazione di celle solari che saranno, oltre che
enormemente più potenti, anche molto più economiche di quelle utilizzate
oggi.
Matteo Vitiello
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