PETE

Photo Enhanced Thermionic Emission, ovvero (grossomodo): “fotointensificatore a emissione termoionica”. È questa l'ultima novità nel settore del fotovoltaico. Arriva dalla California, paese che negli ultimi anni ha investito moltissimo in ricerca e denaro nel settore delle rinnovabili, e che ora, a quanto pare, raccoglie un nuovo frutto. Si tratta di un dispositivo, messo a punto da un gruppo di ingegneri della Stanford University, che promette di rivoluzionare l'idea stessa di pannello solare. O, meglio, di cella fotovoltaica.

Il PETE – sigla con cui viene indicato il dispositivo – è infatti pensato per funzionare in modo radicalmente diverso rispetto agli attuali standard. La differenza principale sta nel fatto che, al contrario dei sistemi tradizionali, la cui efficienza è inversamente proporzionale alla temperatura sviluppata, l'efficienza del PETE, al contrario, è direttamente proporzionale alla temperatura stessa. Per dare un'idea, mentre le celle fotovoltaiche cui siamo abituati, quelle in silicio, raggiungono il cosiddetto “picco di efficienza” intorno ai 100° gradi, le celle PETE (in realtà delle specie di coppette), dovrebbero rendere in modo ottimale anche a 200° gradi.

Il segreto sembra sia nei diversi materiali impiegati – primo fra tutti il nitruro di gallio, un semiconduttore a gap diretta –, che consentirebbero di utilizzare, oltre che l'intero spettro solare (e non più solo una parte di esso, come per le celle in silicio) anche il calore prodotto come “scarto” del processo. Ne esistono già diversi, di sistemi che trasformano tale calore in energia; il problema è che si attivano solo ad altissime temperature, e cioé, come sopra, proprio nel caso in cui la cella solare rende meno. La soluzione, dunque, era riuscire a combinare le due prestazioni in un unico dispositivo. E questo, appunto, sembra essere l'obiettivo raggiunto dal progetto PETE.

Dopo aver colpito il dispositivo” spiega Nick Melosh, coordinatore del gruppo di ricerca, “la luce genera elettricità e calore. Dopodiché, il calore in eccesso viene convertito da appositi sistemi presenti nel PETE. Il quale ha quindi due grossi benefici nel processo di produzione di energia rispetto alla normale tecnologia”. Il rendimento stimato passerebbe, in base agli esperimenti condotti finora, dal 20 al 30 %, ovvero: + 50%. A cui andrebbe aggiunto il fattore economico dei materiali utilizzati: minor quantità necessaria, costo più basso e disponibilità maggiore.

La ricerca, descritta dallo stesso Melosh in un articolo apparso sulla rivista Nature Materials, potrebbe dunque scombussolare il settore del fotovoltaico, e non solo negli Stati Uniti. Ne è convinto l'autore, che a quanto pare ha già pronto lo slogan per PETE: “the higher... the better!”. Riferendosi alla temperatura, ovviamente.

Roberto Zambon


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