Nuovo motore termofotovoltaico fa volare droni per giorni senza ricarica. Uno nuovo motore termofotovoltaico, per certi versi futuristico, è stato creato da scienziati dell’Università di Berkeley. A detta dello stesso comunicato stampa sul sito dell’Università, l’energia termovoltaica potrebbe rappresentare il futuro per quanto riguarda tutte le applicazioni di velivoli senza pilota.
Il calore provocato dai raggi provenienti dal sole, unito alla luce, può essere considerato come una fonte di energia alternativa che potrebbe consentire a droni e ad altri veicoli relativamente leggeri, di quelli senza pilota, di funzionare addirittura per giorni ininterrottamente.
Al di là dei droni, la tecnologia potrebbe essere utilizzata anche per alimentare sonde nello spazio profondo per secoli. In ambito più pratico, la stessa tecnologia potrebbe poi essere utilizzata anche in una normale casa con speciali generatori, comunque circoscritti per quanto riguarda le dimensioni.
Nello studio, pubblicato su Proceedings of National Academy of Sciences, i ricercatori descrivono il motore termofotovoltaico utilizzabile in particolare per i droni.
Il segreto delle nuove celle solari che gli stessi ingegneri hanno creato non sta nella maggiore capacità di assorbire i fotoni ma di emetterli, o meglio di rifletterli. Hanno quindi aggiunto uno specchio molto riflettente sul retro di ogni cella fotovoltaica.
Le stesse celle possono dunque creare un gas fotonico luminescente ad infrarossi, un fenomeno che non fa altro che aggiungere altra tensione, come specifica Eli Yablonovitch, professore di ingegneria elettrica alla Berkeley e uno degli autori dello studio.
Un sistema del genere può riflettere i fotoni anche per riscaldare una sorgente termica, una seconda possibilità di generare elettricità.
Questa fonte addizionale ha portato ad un’efficienza senza precedenti tanto potrebbe permettere, per esempio, ad un drone di poter volare per giorni.
Gli stessi ingegneri pensano di poter rendere ancora più efficiente il sistema aggiungendo un ulteriore strato dielettrico per aumentare la riflettività e portare l’efficienza al 36%, come riferisce Luis M. Pazos Outόn, altro autore dello studio.
“Solo aumentando la riflettività, otterremo un’efficienza del 36%. Ma apportando altre modifiche alla cella, utilizzando tecniche comprovate nella letteratura scientifica, sappiamo che possiamo ottenere un’efficienza del 50%”, dichiara lo stesso Outόn.
Approfondimenti:
- Drones will fly for days with new photovoltaic engine | Berkeley Engineering (IA)
- Ultraefficient thermophotovoltaic power conversion by band-edge spectral filtering | PNAS (IA) (DOI: 10.1073/pnas.1903001116)
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