La "Batteria ottica" sostituirà i pannelli solari - Soluzioni energetiche

Come è logico aspettarsi le soluzioni ai problemi arrivano dalla ricerca applicata. In questo periodo di crisi artificiali che portano a drammatici tagli nel campo (reale) della ricerca e non solo, mi tornano in mente le parole di Sahpo Muxika, un capo tribù indiano: “Quando l’ultimo albero sarà stato abbattuto, l’ultimo fiume avvelenato, l’ultimo pesce pescato, vi accorgerete che non si può mangiare il denaro.”


"PANNELLI SOLARI ADDIO"
di Matteo Vitiello


Se avete intenzione di convertirvi al solare, prima di comprare costosissimi pannelli, sappiate che presto non serviranno più. Stephen Rand ed i suoi colleghi della University of Michigan hanno scoperto come ricavare energia dalla luce del Sole, senza l’utilizzo delle classiche celle fotovoltaiche. I risultati della ricerca del’equipe del prof. Rand, pubblicati nel Journal of Applied Physics, hanno dimostrato che il campo magnetico della luce, fino ad oggi considerato troppo debole per essere utilizzato in applicazioni pratiche, è invece una potentissima fonte d’energia.

“Nelle classiche celle fotovoltaiche, la luce attraversa un materiale semi-conduttore, viene assorbita e crea calore. Fino ad oggi si sono costruiti i pannelli solari basandosi su tale processo d’assorbimento e si pensava che l’intensità del campo magnetico della luce fosse troppo insignificante per esser preso in considerazione. Abbiamo scoperto, invece, l’esistenza di un’interazione così strana, che è stata trascurata per più di cent’anni: la luce, passando attraverso un materiale non-conduttore, crea un campo magnetico così intenso che è in grado di causare, come un campo elettrico, il fenomeno della rettificazione ottica (la separazione delle cariche provocato dal campo elettrico della luce all’interno delle classiche celle fotovoltaiche, ndr). I risultati ottenuti porteranno alla creazione di celle fotovoltaiche di nuova generazione, che non implicheranno l’utilizzo di materiali semi-conduttori e non si baseranno sull’assorbimento della luce, bensì utilizzeranno il campo magnetico della luce per produrre energia.” – ha annunciato Stephen Rand.

“In base al fenomeno della rettificazione ottica, all’interno del materiale semi-conduttore con cui sono costruiti gli odierni pannelli solari, il campo elettrico della luce provoca una separazione delle cariche positive e negative, creando un voltaggio e quindi energia – ha spiegato il ricercatore William Fisher – fino ad oggi si pensava che tale effetto elettrico avvenisse solo all’interno di materiali cristallini che possiedono una certa simmetria. Abbiamo scoperto, che nelle giuste condizioni, la rettificazione ottica può essere indotta anche dalla componente magnetica della luce: il campo magnetico è in grado di curvare gli elettroni e 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 batteria ottica. Estraendolo, tale voltaggio può essere utilizzato quale fonte d’energia”.

“Per ottenere questi risultati, la luce deve brillare in un materiale che non conduce elettricità, come il vetro ad esempio - sottolinea Fisher - e deve essere infocata ad un’intensità di 10 milioni di watt per centimetro quadrato, anche se i più nuovi materiali sono in grado d’ottenere ottimi risultati anche 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”.

William Fisher e Stephen Rand hanno scoperto che la luce (di un laser o del Sole), passando attraverso un materiale non-conduttore, crea un campo magnetico con un’intensità così forte, che può essere utilizzato quale fonte d’energia e di sostituire, quindi, il ruolo che la corrente elettrica gioca nelle classiche celle fotovoltaiche. In altre parole, per scaldare l’acqua non si utilizzerà più energia elettrica, bensì magnetica. Gli scienziati della Michigan University hanno creato una “batteria ottica”, in grado di soppiantare i vecchi pannelli solari.

Durante i prossimi esperimenti, previsti per l’estate del 2011, Rand e Fisher lavoreranno prima con la luce di un raggio laser, poi direttamente con la luce del Sole. Gli scienziati prevedono di costruire una nuova generazione di celle solari che saranno, oltre che enormemente più potenti, anche molto più economiche di quelle utilizzate oggi.