Tecnologia termoradiativa, la variante fotovoltaica che funziona di notte

Il futuro dell’energia rinnovabile potrebbe vedere presto l’ingresso di una nuova tecnologia, in grado di produrre elettricità grazie alla radiazione termica terrestre che di notte viaggia dalla Terra allo spazio. Si tratta di una tecnologia con enormi potenzialità che funziona sfruttando i pannelli solari al contrario. La sua efficienza è purtroppo lontana dai livelli garantiti dalla tecnologia fotovoltaica standard, ma questa variante offre l’interessante possibilità di generare energia anche dopo il tramonto.

Nel fotovoltaico i fotoni colpiscono la superficie delle celle, trasferendo così la propria energia agli elettroni presenti nel silicio. Questi elettroni ‘eccitati’ iniziano a fluire nel circuito, producendo corrente elettrica.  La tecnologia termoradiativa funziona esattamente all'opposto, sfruttando il raffreddamento radiativo. Questo è un fenomeno naturale in cui il calore viene irradiato nello spazio dalla superficie della Terra o da un oggetto caldo durante la notte: l’eccesso di fotoni è irradiato all’esterno come radiazione infrarossa e questo genera energia.

Lo scenario è purtroppo complicato dal fatto che nessun materiale sembra essere completamente trasparente alle varie lunghezze d'onda della luce presente nell’atmosfera. Questo significa che qualunque materiale è in grado di assorbire una parte dei fotoni vaganti, diminuendo così l'efficienza complessiva dei sistemi. Ad oggi resta dunque da capire quale potrà essere il miglior materiale per favorire il processo di assorbimento dell’energia da convertire in elettricità: se nel caso del fotovoltaico tradizionale è il silicio, nel fotovoltaico termoradiativo potrebbe essere il mercurio.

Per quanto riguarda l’energia generata, i ricercatori sostengono che questa tecnologia sia in grado di produrre da due a otto watt per metro quadrato. Il calcolo è stato fatto prendendo in considerazione un calore costante di 27° C generato dalla Terra. Il valore è enormemente al di sotto rispetto ai 200 watt per metro quadrato prodotti dai pannelli fotovoltaici. Poiché, però, gran parte delle infrastrutture delle celle fotovoltaiche e termoradiative può essere identica, un sistema in grado di cambiare automaticamente i pannelli quando tramonta il sole aumenterebbe la potenza degli impianti del 12%.