Pannelli solari: la luce può produrre energia senza l’utilizzo delle classiche celle fotovoltaiche

Come abbiamo avuto modo di spiegarvi in diverse occasioni, un pannello solare fotovoltaico è un impianto elettrico composto da celle fotovoltaiche, in grado di convertire l’energia solare incidente in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico, tipicamente impiegato come generatore di corrente in un impianto fotovoltaico.

Un sistema, questo, che non sono permette di risparmiare tantissima energia, ma che consente di sfruttare al meglio le risorse dell’ambiente.

Adesso, grazie ad una nuova scoperta, questa energia solare potrebbe diventare ancora più ecologica ed economica di quanto si potesse immaginare.

Un gruppo di ricercatori della University of Michigan, il cui studio è stato pubblicato sulla rivista “Journal of Applied Physics”, ha infatti scoperto che il campo magnetico della luce, fino ad oggi considerato troppo debole per essere preso in considerazione, è invece in grado di produrre una potente fonte di energia.

Così facendo, dunque, è possibile ricavare energia dalla luce solare senza l’utilizzo delle classiche celle fotovoltaiche.

Ma come avviene tutto questo? Veicolando la luce di un laser o del sole con la giusta intensità attraverso un materiale che non conduce elettricità, come ad esempio il vetro o la ceramica trasparente. Se veicolata con l’intensità necessaria, la luce è in grado di creare campi magnetici molti potenti che, di conseguenza, possono generare campi elettrici e, pertanto, energia elettrica.

Il ricercatore Stephen Rand, professore di Ingegneria Elettrica, Informatica, Fisica e Fisica Applicata, ha spiegato:

“Nelle classiche celle solari la luce attraversa un materiale, viene assorbita e crea calore. Fino ad ora non si era considerato il fatto che una luce molto intensa produce anche una magnetizzazione molto intensa, tale da poter creare energia. I risultati ottenuti porteranno alla creazione di celle solari di nuova generazione…”

Il collega William Fisher, dottorando in fisica applicata, parlando di questa scoperta ha invece aggiunto:

“Ciò che rende tutto ciò possibile è il fenomeno della cosiddetta rettificazione ottica: in un materiale, il campo elettrico della luce provoca una separazione delle cariche positive e negative, creando un voltaggio, come in una batteria. Fino ad oggi si pensava che tale effetto elettrico avvenisse solo all’interno di materiali cristallini che possiedono una certa simmetria. Abbiamo scoperto, invece, che nelle giuste condizioni, anche il campo magnetico della luce può creare una rettificazione ottica, piegando gli elettroni in maniera tale da 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 fonte d’energia. Per ottenere questi risultati, la luce deve brillare in un materiale che non conduce elettricità, come il vetro ad esempio, e dev’essere infocata ad un’intensità di 10 milioni di watt per centimetro quadrato. Sappiamo che la luce del Sole non è così intensa di per sé ma è dimostrato che i più nuovi materiali sono in grado d’ottenere gli stessi 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…”

L’obiettivo dei ricercatori, adesso, è quello di affinare questa tecnica così da poter creare un giorno una nuova generazione di pannelli solari fotovoltaici che saranno, oltre che enormemente più potenti, anche molto più economici ed ecologici di quelle utilizzati oggi.

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Daniela Bella

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avatar Articolo scritto da Daniela Bella il 12/12/2013
Categoria/e: Fonti Rinnovabili, Fotovoltaico, Primo piano.



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