Il problema dei pannelli solari è che, beh… ci vuole il sole. Anzi, ci voleva fino a poco tempo fa: i ricercatori dell’università di Stanford, guidati dal ricercatore Sid Assawaworrarit, stanno elaborando un pannello fotovoltaico che produce elettricità anche di notte! Un’innovazione che potrebbe aiutare la tanto attesa e desiderata conversione verso l’energia verde.

Tecnologia antica

Tecnicamente parlando, questi pannelli solari non generano elettricità di notte grazie ai raggi del sole. Infatti, non assorbono né la luce diurna, né quella della luna o delle stelle, comunque molto scarsa. Funzionano grazie ad una tecnologia che sfrutta il raffreddamento radiativo. Ogni oggetto orientato verso il cielo notturno emette radiazioni verso lo spazio, e così facendo si raffredda passivamente, fino a raggiungere una temperatura inferiore a quella dell’aria circostante. Per fare un esempio pratico e semplice, il principio di radiazione passiva è sfruttato nella vernice “anticalore” elaborata dai ricercatori dell’università di Purdue, nell’Indiana. Riconosciuta dal Guinness come il bianco più bianco, ha la capacità di riflettere più luce solare durante il giorno di quanta ne assorbe, abbassando così la temperatura di un palazzo di quasi dieci gradi - fino a eliminare il bisogno di aria condizionata! Ma nel caso di questo nuovo pannello solare, lo scopo non è di risparmiare elettricità, bensì di produrla. Questa è la spiegazione fornita dal ricercatore: “Durante il giorno, la luce che arriva dal sole colpisce la cella, ma durante la notte accade qualcosa di inverso. Questo perché i pannelli solari, così come qualsiasi oggetto più caldo dello zero assoluto, emettono una radiazione infrarossa. A conti fatti, una luce è emessa dal pannello e noi la sfruttiamo per generare elettricità di notte.”

Questi pannelli funzionerebbero grazie ad una tecnologia che sfrutta il raffreddamento radiativo
Questi pannelli funzionerebbero grazie ad una tecnologia che sfrutta il raffreddamento radiativo

Implementazione facile

Il trucco, spiega Shanhui Fan, il co-autore della ricerca pubblicata in Applied Physics Letters, è di aggiungere al pannello solare un dispositivo elettrico chiamato generatore termoelettrico, capace di sfruttare la differenza di temperatura tra il pannello solare e l’atmosfera. Situato sotto la cellula fotovoltaica, non impedisce il funzionamento normale della superficie fotosensibile di giorno, ma di notte, è in grado di implementare la produzione energetica. Con un cielo senza nuvole, sono quasi 50 i milliwatt di potenza che si ricavano per ogni metro quadro radiativo, ciò significa che per l’illuminazione notturna sarebbero necessari 20 metri quadri di pannelli solari. Certo, la corrente è ben poca, paragonata ai 150 watt prodotti dallo stesso pannello solare standard durante il giorno. È bene sottolineare che si tratta di una tecnologia sperimentale, ancora lontana dal successo commerciale, ma con alcune modifiche e accorgimenti si potrebbe arrivare ad aumentare la loro potenza. Ad ogni modo, lo scopo della ricerca non era quello di sostituire la tecnologia solare, comunque poco efficiente, piuttosto gli scienziati volevano dimostrare il concetto alla base. Con una modifica effettuata su un pannello solare già commercializzato, hanno ottenuto una corrente ben 10 volte più potente rispetto a precedenti esperimenti. Con una tecnologia dedicata e ben integrata, la resa potrebbe raggiungere 1 o 2 watt al metro quadro, abbastanza per accendere una luce o anche ricaricare qualche dispositivo. Inoltre, i ricercatori si sono posti l’obiettivo di rendere la tecnologia ancora più performante; Shanhui Fan sostiene: “Nessuno dei componenti utilizzati è stato progettato specificamente per questo scopo, quindi penso che ci siano margini di miglioramento”.

Un piccolo aiuto per grandi effetti

Per i ricercatori, questa tecnologia additiva servirebbe a una causa più importante. I dispositivi sono stati realizzati utilizzando componenti di facile reperibilità, un fattore essenziale che permette di sfruttare questa tecnologia anche in località remote, in cui spesso non si ha energia durante la notte. Infatti, una grande parte della popolazione mondiale non ha accesso alla corrente elettrica. In più paesi in via di sviluppo, i pannelli fotovoltaici sono già la fonte energetica più pratica e più diffusa nelle abitazioni, ma senza l’ausilio della rete elettrica locale o nazionale, le case sono buie durante la notte. L’innovazione del termogeneratore radiativo, poco costoso e facilmente implementato, potrebbe risolvere il problema del "sole a mezzanotte".