Arriva dalla ricerca statunitense un componente che potrebbe rivoluzionare la transizione in atto nel settore dei veicoli elettrici. I ricercatori del MIT (Massachusetts Institute of Technology) di Cambridge e del National Renewable Energy Laboratory hanno lavorato assieme per realizzare una cella termofotovoltaica (TPV) ad alte prestazioni. Si tratta di un dispositivo capace di catturare i fotoni ad alta energia da una fonte di calore incandescente e convertirli in elettricità. Le basi di questa tecnologia sono note da tempo, ma le applicazioni pratiche presentano ancora diverse sfide.
La maggior parte delle celle TPV mostra infatti efficienze decisamente basse, con una media di appena il 20% e un valore massimo raggiunto del 32%. Il motivo è soprattutto nei materiali impiegati, caratterizzati generalmente da bande proibite relativamente basse. Nel nuovo progetto gli scienziati hanno cercato di catturare fotoni ad energia più elevata da una fonte di calore ad alta temperatura (tra 1.900 e 2.400 gradi Celsius) e convertire così l’energia in modo più efficiente. La cella temofotovoltaica del team lo rende possibile grazie anche a materiali con bandgap più alti e giunzioni multiple. Il team ha dimostrato con successo la funzionalità del suo sistema TPV in esperimenti separati su piccola scala. La cella è riuscita a convertire il calore in elettricità con un’efficienza superiore al 40%, una prestazione migliore di quella delle tradizionali turbine a vapore.
Oggi il gruppo è impegnato a integrare la sua creazione in un sistema pienamente operativo. «Possiamo ottenere un'elevata efficienza in un'ampia gamma di temperature rilevanti per le batterie termiche» hanno dichirato gli ingegneri del MIT. Spiegando che la cella utilizzata negli esperimenti è di circa un centimetro quadrato, mentre per un sistema di batterie termiche a scala di rete, si prevede che le celle TPV dovrebbero scalare fino a circa 930 mq (1/4 di un campo da calcio) e potrebbero funzionare in strutture climatizzate per attingere energia da "banche" ad alimentazione solare. I ricercatori hanno sottolineato che esiste un'infrastruttura per la produzione di celle fotovoltaiche su larga scala che potrebbero anche essere adattata per la produzione di TPV. «C'è sicuramente un enorme positivo netto in termini di sostenibilità. La tecnologia è sicura, rispettosa dell'ambiente nel suo ciclo di vita e può avere un enorme impatto sull'abbattimento delle emissioni di anidride carbonica dalla produzione di elettricità».
