Dal calore all'elettricità

[Scolari]

Secondo i ricercatori, il dispositivo potrebbe aprire la strada alla realizzazione di più efficienti dispositivi di conversione.

Ricercatori dell’Università della California a Berkeley, sono riusciti a generare elettricità dal calore intrappolando molecole organiche tra nanoparticelle di metallo.

La scoperta, descritta in uno studio pubblicato su Science Express, pubblicazione online della rivista “Science”, è considerata dagli autori una pietra miliare sulla strada della ricerca di metodi efficienti per convertire direttamente il calore in elettricità. Attualmente, il metodo più in uso per la generazione di energia implica l’utilizzazione di combustibili fossili per produrre calore e gas che spingono pistoni o turbine, che a loro volta muovono generatori di elettricità. Si stima che circa il 90 per cento dell’elettricità a livello mondiale – dalle auto agli impianti di potenza – utilizzino questo processo indiretto di conversione del calore, gran parte del quale viene disperso nell’ambiente.

Negli ultimi 50 anni, al possibile recupero di questo calore e alla ricerca di una conversione più diretta sono stati dedicati notevoli sforzi di ricerca. I convertitori termoelettrici, per esempio, utilizzano un metodo semplice e diretto, che si basa sull’effetto Seebeck, nel quale si crea una differenza di potenziale dalla giunzione di due metalli mantenuti a differenti temperature. L’inconveniente è che tali generatori hanno un’efficienza piuttosto bassa, intorno al 7 per cento, contro il 20 per cento dei motori termici. Inoltre, per realizzarli occorrono leghe metalliche rare e costose.

Ora presso l’Università della California a Berkeley si è riusciti a ottenere l’effetto Seebeck in una molecola organica, gettando le basi per convertitori termoelettrici più convenienti economicamente. I ricercatori hanno rivestito due elettrodi di oro con molecole di benzeneditiolo, dibezeneditiolo tribenzeneditiolo, e ne hanno poi riscaldato uno per creare una differenza di temperatura. Per ogni grado Celsius di differenza, i ricercatori hanno misurato 8,7 microvolt di tensione per benzeneditiolo, 12,9 microvolt per il dibezeneditiolo e 14,2 microvolt per il tribenzeneditiolo. La massima differenza di temperatura registrata è stata di 30 gradi Celsius.

"L’effetto può sembrare limitato, ma è una dimostrazione significativa del principio, che potrebbe essere il primo passo verso la termoelettricità molecolare organica”, ha spiegato Pramod Reddy, coautore dell’articolo.

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