(Rinnovabili.it) – Semplice e complesso nello stesso tempo: è così l’innovativo generatore termoelettrico solare creato dagli scienziati dell’Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST), in Corea del Sud. Semplice nell’utilizzo perché sfrutta il calore di scarto, da quello ambientale a quello del corpo umano, per creare elettricità. Complesso nell’elaborazione dell’idea che ha permesso al team di scienziati di raggiungere un’efficienza particolarmente elevata per questa tecnologia.
I generatori termoelettrici (TEG) sono dispositivi che funzionano sulla base del meccanismo noto come “Effetto Seeback”. In cosa consiste? Quando esiste una differenza di temperatura tra due conduttori elettrici o semiconduttori dissimili si produce una differenza di tensione tra di loro: riscaldando uno dei due elementi, gli elettroni passano dal lato caldo al più freddo e, se la coppia è collegata da un circuito elettrico, la corrente passa attraverso il circuito.
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Nel tempo la ricerca ha indagato la possibilità di creare TEG indossabili che sfruttassero la differenza di temperatura esistente tra ambiente e corpo umano. Tuttavia, uno dei principali inconvenienti è che questo tipo di dispositivi può contare su una differenza di temperatura di solo di 1 – 4 gradi Celsius, troppo ristretta per renderli fruibili a livello civile.
Il gruppo di scienziati dell’UNIST, guidati dal professor Kyoung Jin Choi, ha risolto il problema introducendo nella struttura un assorbitore solare locale sopra un substrato in plastica. Come dice il nome stesso, l’assorbitore solare ha il compito di assorbire i raggi luminosi: è stato creato impiegando titanio e floruro di magnesio (Ti / MgF 2 ) in una struttura sottilissima, ingegnerizzata appositamenta per catturare la quantità maggiore di luce.
Ciò ha aumentato la differenza di temperatura di ben 20,9 ° C, il valore più elevato mai raggiunto da qualsiasi TEG indossabile realizzato finora. Quando esposto alla luce solare – gli scienziati lo hanno testato su vestiti e finestre – il generatore termoelettrico solare ha mostrato una tensione a circuito aperto di 55,15 mV e una potenza di uscita di 4,44 μW.
“Attraverso questo studio, abbiamo ottenuto una differenza di temperatura aumentata di dieci volte rispetto ai tradizionali generatori termoelettrici solari portatili”, spiega Yeon Soo Jung, ingegnere presso la UNIST. “Poiché l’uscita di un TEG è proporzionale alla radice quadrata della differenza di temperatura, è possibile aumentare significativamente l’output con l’aiuto di questa tecnologia”.