Generare energia di notte sfruttando il freddo dello spazio: il motore che funziona senza combustibile
Sembra quasi un paradosso, eppure un gruppo di ingegneri della University of California Davis ha costruito un dispositivo capace di generare energia di notte sfruttando qualcosa che normalmente nessuno considera una risorsa: il freddo dello spazio profondo. Niente combustibile, niente pannelli solari, niente vento. Solo la differenza di temperatura tra il calore della Terra e il gelo cosmico che sta sopra le nostre teste. E funziona davvero.
Il cuore del sistema è un motore Stirling, una macchina termica che converte il calore in movimento meccanico. A differenza dei motori a combustione interna, che hanno bisogno di enormi differenze di temperatura per funzionare bene, lo Stirling se la cava anche con scarti termici piuttosto modesti. Jeremy Munday, professore di ingegneria elettrica e informatica a UC Davis e coautore dello studio pubblicato su Science Advances, ha spiegato il concetto con un esempio disarmante nella sua semplicità: basta la differenza tra una tazza di caffè caldo e l’aria circostante. Quando gli scarti di temperatura sono piccoli, questi motori diventano sorprendentemente efficienti. Dove altri tipi di propulsori non riuscirebbero nemmeno a partire, il motore Stirling lavora con una certa eleganza.
Come si collega un motore al freddo cosmico
In un’applicazione tradizionale, un lato del motore Stirling viene riscaldato (spesso bruciando qualcosa) mentre l’altro viene mantenuto freddo. La differenza di temperatura muove un pistone, che a sua volta genera energia meccanica. Se tutte le superfici sono alla stessa temperatura, non succede nulla. Fin qui, niente di rivoluzionario. La vera intuizione di Munday e del ricercatore Tristan Deppe è stata capovolgere la logica: invece di riscaldare un lato con del combustibile, hanno deciso di raffreddare l’altro collegandolo, in un certo senso, allo spazio.
E no, il dispositivo non tocca fisicamente lo spazio. Come ha chiarito Munday, basta che interagisca radiativamente con esso. In una notte limpida e fresca, il calore del corpo si irradia verso il cielo aperto, ed è per questo che la testa si raffredda prima di tutto il resto. Il team ha sfruttato lo stesso principio costruendo un pannello che funziona come un’antenna capace di irradiare calore verso l’alto. Il motore Stirling, nella sua configurazione essenzialmente composta da un pistone e un volano, è posizionato sopra questo pannello. Il terreno fornisce calore a un lato, il pannello disperde il calore dell’altro lato verso lo spazio. Il risultato è un flusso di energia meccanica che si genera senza bruciare nulla.
I risultati dei test notturni e le prospettive future
Dopo un anno intero di test condotti esclusivamente di notte, i ricercatori hanno registrato una produzione di almeno 400 milliwatt di potenza meccanica per metro quadrato. Non sono numeri che fanno girare una fabbrica, questo va detto chiaramente. Ma sono sufficienti per applicazioni concrete e utili. Nelle dimostrazioni, il dispositivo ha alimentato direttamente un piccolo ventilatore. È stato anche collegato a un motore elettrico in miniatura per produrre corrente elettrica. Il fatto che il sistema riesca a catturare quantità significative di energia dal cielo notturno apre scenari interessanti.
Munday ha precisato che la tecnologia dà il meglio di sé in aree con bassa umidità e cieli costantemente sereni, dove la radiazione termica verso lo spazio avviene con meno ostacoli. E le applicazioni pratiche? La ventilazione di serre e edifici residenziali senza ricorrere a fonti energetiche convenzionali rappresenta il primo obiettivo realistico. Niente bollette per far girare i ventilatori di una serra durante la notte, tanto per dire. La UC Davis ha già depositato un brevetto provvisorio legato all’invenzione. È ancora presto per parlare di rivoluzione energetica, ma l’idea di generare energia di notte dal freddo dello spazio ha quel tipo di eleganza scientifica che fa pensare: perché nessuno ci aveva pensato prima?
